Введение к работе
Актуальность проблемы.
Уровень врожденных заболеваний (изменение генетической структуры) в современном обществе неуклонно растет И S настоящее время составляет в среднем 5Х среди веек новорожденных. Кроме того изучение генетической структуры популяций и факторов, ее обуславливающих, может ксяолвзо-ватьоя помимо практической медицины з генетике, антропологии, судебной медицине, криминалистике.
В настоящее время, для описания генетической структура индивидуума используют: патогенетический метод (генетические маркеры), антропологический и дерматоглифкчеекме методы (фенотипичесхие признаки)..
Однако цитогенетический метод.з силу своих особенностей (взятие биологической пробы, дорогостоящее оборудование, использование генетических маркеров) fee всегда может быть использован, как и антропологический, признаки которого имеют сложную наследственную компоненту.
Как показано в работах Гладковой Т.Д. (1988г.), Гусевой И.С. (1986 г.), Давиденковой Е.Ф1 (1S70 г.), Жиленко-вой Т.О., Будякова В.И., Залетаевой Т.А. (1978 г.) комплекс дерматоглифических показателей (КДП): тип уэора, его ориентация и локализация, гребневой счет (локальный и то-т льный) отличается удобством и доступностью, а дерматог-лифическая диагностика предстаьляет_ собой хороший метод выявления различного рода заболеваний, имеющих вровдекнную. природу: а именно генетические и геномные нарушения, врожденные пороки развития, нарушения обмена веществ.
В работах РицнерМ.С., Шехтер И. А. (І975 г.) показана' воамоиность применения КДП для семейного анализа, позволяющего не только диагностировать заболевание, но я прогнозировать возможные отклонения в здоровье ребенка.
Результаты последние исследований Солониченко В.Г. (1995 г.) в области дерматоглифики показали, что су- '. ществуют достоверная корреляция между элементами дерматоглифики и структурой центральной нервной системы. В связи с этим анализ угоров папиллярных линий предотавляет значительный интерес в клинических исследованиях нервно-психических расстройств нехромосомного характера. Дерматоглифика может быть использована и при изучении индивидуальных
особенностей строения и функций центральной нервной систе-
мы у здоровых людей. . '
Вместе с тем применяемый метод дерматоглифической диагностики врожденныхзаболеваний (ДДВЗ) обладает рядом недостатков: субъективностью, трудоемкостью, высокой погреш--костью при определении комплекса дерматоглифических показателей, определением значений гребневого счета только для определенных участков ладонной -поверхности, в то время как генетически детерминируема вся' поверхность ладоней. Кроме того, определение и измерение КДП трудно автоматизировать. Поэтому метод ДДВЗ в настоящее аремя не находит широкого применения.
Таким образом, создание устройства,- обеспечивающего всзконность кассового-обследования групп населения с целью определения и прогноза генетических аномалий (наследственной предрасположенности, хромосомных мутаций, влияние среды и т.д.) к диагностика ряда заболеваний, . которые можно определить только по кожным узорам является актуальной задачей современной медицины.
Указанная система должна с необходимой точностью определять КДП. Гак как эквивалентное.количество информации на изображении ладони составляет 107 -1Q9 байт, то использование цифровой вычислительной техники для анализа отпе-. чатка ладони не всегда эффективно В настоящее время для обработки зысокомнформатизных изображений применяются ко-гереатко-оптическке процессоры, теоретические основы которых изложены в работах Гудмена дж. (1S68 г.), Василенко Г.М.(1988 г.), Старка Г. (1982 г.). Причем габариты, энергопотребление, способы реализации алгоритмов мало зависят Or объема обрабатываемой информации.
Дедь и задачи исследования: '
Целью .настоящей работы является разработка метода и устройства,' измеряющего комплекс дэрматоглифических показателей по изображениям папиллярных узоров для диагностики ароадевных заболеваний.
Для этою необходимо решить следующие задачи:
1) разработать комплекс дерматоглифическнх характе
ристик (КДЮ папиллярных узоров, адекватный применяемому в
дерматоглифической.диагностике врожденных заболеваний и
2 ' .
пригодный для аппаратного измерения,
-
определить критерии дерматогдифической диагностики врожденных заболеваний по комплексу дерматоглифических характеристик,
-
разработать метод дерматогдифической диагностики врожденных заболеваний,
-
разработать медико-технические требования к npms-ципы построения приборов для дерматоглифической диагностики врожденных заболеваний»
-
экспериментально подтвердить разработанный метод дерматоглифической диагностики врожденных заболеваний.
Научная новизна. 1. Показано, что комплекс дерматоглифических показателей может быть описан численными значениями с помощ&я гребневого счета я ориентации угора. Обоснована целесообразность использования дли приборной реализации метода дерматоглифической диагностики врожденных заболеваний пространственно-частотного анализа изображений папиллярных узоров. Предложен комплекс специальных дерматоглифических характеристик (КДХ) - средняя пространственная частота гребней (СПЧГ) и средний частотный угол (СЧУ), отражающие особенности дерматоглифического изображения.
2. Впервые разработаны медике-технические требования
к специальной аппаратуре (лазерному анализатору дерматог
лифических изображений ЛАДИ), методика ее проектирования,
рассчитан и создан макет ЛАДИ для измерения комялезюа дер-
. матоглифических характеристик.
3. Разработан метод измерения комплекса дерматоглифи
ческих характеристик, основанный на измерении параметров
пространственно-частотного спектра (ПЧС) изображений па
пиллярных узоров.
4.В результате экспериментальных исследований показана возможность дерматоглифической диагностики врояденных' заболеваний по значениям средней пространственной частоты гребней изображений папиллярных узоров ладоней. Практическая значимость/ Практическая значимость диссертационной работы заключается в разработке метода лагерной дерматоглифической диагностики врожденных заболеваний (ДДДБЗ), позволяющего за-
меннть трудоемкие измерения комплекса дерматоглифических показателей: типа узора, его ориентации и локализации, гребневого счета (локального и тотального) на аппаратные измерения комплекса дерматоглифических характеристик: ' средней пространственной частоты гребней и среднего частотного угла ПЧС папиллярных узоров.
Получены статистически обработанные данные популяци-онного, семейного анализа ряда врожденных заболеваний, группы заболеваний, связанной с изменением числа половых хрошсом в кариотипе человека и группы людей, больных псориазом, подтверждающие необходимость применения лагерного анализатора дерматоглифических изображений ' для измерения комплекса дерматоглифических показателей при дерматоглифи,-ческой диагностике врожденных заболеваний.
Результаты'работы позволяют рекомендовать для использования в генетических исследованиях и дерматоглифической диагностике врожденных заболеваний лазерный анализатор дерматоглифических изображений.
Положения выносимые на защиту.
-
Комплекс дерматоглифических характеристик: средняя пространственная частота гребней и средний частотный угол, адекватный комплексу дерматоглифических показателей.
-
Метод лазерной дерматоглифической диагностики врожденных заболеваний.
-
Методика проектированиялазерного анализатора дерматоглифических ' изображений для анализа папиллярных узоров.
-
Лазерная дерматоглифическая диагностика синдрома Шершевского-Тернера и синдрома Клайнфельтера по средней пространственной частоте гребней. -
Апробация работы.
Апробация работы проведена на базе центра медико-гене
тического консультирования ДКБ им. H.S. Филатова и Российс
кого Федерального Центра Судебной Экспертизы Основные поло
жения работы докладывались на научных семинарах кафедры
"Медицинские приборы и измерительные системы" и отдела НИИ
РЛ01 МГТУ им. Н.Э.Баумана (г. Москва,-1995 г.), на междуна
родных научно-технических конференциях в Санкт-Петербурге
(1993 г.), в Казани (1995 г.), в Суздале (1995 г.), в
4 .
Москве (1995 г.), на межлабараторном семинаре з Федерала-ном Центре Судебных Экспертиз (ноябрь 19S5 г.) и на сэми-ч каре Российского отделения Международной Ассоциации Общества идентификации (декабре 199Бг.).
Публикации. ,
По материалам диссертации опубликовано і научная статьи и 5 тезисов докладов за научных конференциях.
Объем и структура работы.
