Автоматизация и роботизация различных исследований проникает во все сферы медицины и ветеринарии, в том числе и в гистологический анализ по обнаружению инфекционных заболеваний. Автоматический процесс позволяет не только сократить время на обработку биоматериалов, но и решить проблему с дефицитом высококвалифицированных лаборантов-гистологов и врачей-патологоанатомов, и в целом уменьшить нагрузку на медицинский персонал.

Ученые Пермского Политеха совместно с разработчиками из Пермского института ФСИН России и Пермского ГАТУ создали проект прибора для автоматического гистологического анализа, который поможет быстрее и качественнее определять у людей и животных инфекционные заболевания, например, хламидиоз.

Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования опубликована в журнале Wseas transactions on information science and applications.

«Хламидийная инфекция или хламидиоз — это заболевание мочеполовой системы, которое может сопровождаться зудом и жжением половых органов, температурой, сильной болью внизу живота и другими симптомами. Определить наличие этих бактерий можно по структурным изменениям в тканях клетки с помощью гистологического анализа. В настоящее время существуют полуавтоматические устройства, благодаря которым можно автоматизировать некоторые стадии подготовки образца, то есть ткани, которая содержит инфекцию. Но в большинстве случаев, все манипуляции до сих пор происходят вручную, что не только утяжеляет процесс постановки диагноза заболевания, но и увеличивает время на принятие мер по назначению лечения», — поясняет доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий кафедрой инфекционных болезней Пермского ГАТУ Наталья Татарникова.

©Пресс-служба Пермского Политеха

«Разрабатываемый нами экспресс-анализатор охватывает все стадии исследования: от загрузки исследуемого биоматериала до выдачи диагноза по распознаванию патологий, вызванных хламидийной инфекцией. Структурно экспресс-анализатор состоит из двух блоков: подготовки гистологического образца, включающего необходимые процедуры по подготовке среза, фиксации биоматериала, обработке реагентами и распознавателя морфоструктурных изменений в тканях на примере патологий, инициируемых хламидийной инфекцией», — рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ Сергей Костарев.

Работа прибора / ©Пресс-служба Пермского Политеха

«Блок обработки биоматериала содержит девять процессов, включающих необходимые процедуры формирования гистологического изображения, среди которых загрузка биоматериала, его иссечение, технологический перерыв, окраска и другие. Модуль распознавания диагноза патологии ткани включает световой микроскоп. В нем используется программное обеспечение, основанное на методике построения нейронной сети и индикаторов патологий. Также мы провели лабораторный эксперимент, который показал, что вероятность распознавания наличия инфекций составляет 80–90 процентов», — говорит доктор ветеринарных наук, профессор кафедры зоотехнии Пермского института ФСИН России Оксана Новикова.

©Пресс-служба Пермского Политеха

Сейчас прибор находится на стадии проектирования. Представить его ученые планируют уже в следующем году. Разработка позволит выявлять инфекционные патологии на ранних стадиях, что будет способствовать сохранению стабильной эпидемиологической обстановки. Также это может решить проблему с нехваткой высококвалифицированного персонала в области подготовки и диагностики гистологических изображений. Кроме того, инновация будет актуальна в проведении анализов животных в пищевой промышленности, а также посмертном исследовании тканей патологоанатомами–криминалистами.