ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОВИЗОРОВ “ЛОМО” В МИКРОБИОЛОГИИ
-
Upload
itmo-university -
Category
Technology
-
view
93 -
download
4
description
Transcript of ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОВИЗОРОВ “ЛОМО” В МИКРОБИОЛОГИИ
88 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
В настоящее время микроскопия препаратов является широко распространенной методикой, применяемой в практике микробиологических исследований [1]. Эффективность микроско-пической диагностики зависит в значительной степени от многих факторов: от оптических свойств микроскопов, качества используемых красителей, способов подготовки препаратов и практических навыков врача-микробиолога.
До недавнего времени в Российской Фе-дерации не выпускались микроскопы с опти-ко-цифровым каналом наблюдения. На ОАО “ЛОМО” разработано новое поколение микро-скопов – микровизоров с особой системой на-блюдения, регистрации и обработки микроизо-бражений. На экране дисплея микровизора ото-бражается цветное увеличенное изображение препарата, полученное в проходящем свете (по методу светлого поля, темного поля, либо с по-мощью фазового контраста). Оценку препарата можно проводить в режиме реального времени как на экране микровизора, так и на экране компьютера. На карту памяти фиксируется за-пись изображения.
Бактериоскопия является субъективным ме-тодом диагностики и окончательное заключе-ние полностью зависит от опыта исследователя [2]. Микровизоры обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими микроскопами и открывают пути для стандартизации и по-вышения эффективности лабораторных иссле-дований.
Мгновенное получение цифрового изображе-ния в поле зрения позволяет оценивать микро-скопическую картину самостоятельно или кол-легиально, а также, используя цифровые сети, передавать данные в любую страну мира.
Наличие цифровой системы документации микроизображений позволяет осуществлять контроль субъективного этапа микроскопиче-ской диагностики. Исследователь может создать библиотеку изображений на каждого пациента и в зависимости от принятого диагностическо-го решения сопроводить каждое изображение примечаниями: отметить диагностически зна-чимые элементы в препарате, в том числе воз-будителя заболевания.
Наиболее распространенным методом, ис-пользуемым для оценки качества бактерио-скопической диагностики, является профес-сиональное тестирование. Наличие доступной базы микроизображений позволяет сравнивать исследуемый образец с контрольными препа-ратами.
Целью данной работы явилась оценка воз-можности использования модернизированной модели микровизора медицинского μVizo-103 для микроскопической диагностики заболева-ний мочеполовой системы.
Для подготовки панели микрофотографий были выбраны препараты различного типа: не-окрашенные (витальные) и окрашенные (фик-сированные). Окрашивание проводилось в со-ответствии со стандартными методиками с ис-
УДК 681.723
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОВИЗОРОВ “ЛОМО” В МИКРОБИОЛОГИИ
© 2011 г. А. М. Иванов, доктор мед. наук; А. Б. Криворучко, канд. мед. наук; Н. В. Раздольская, канд. биол. наук; О. В. Гаврилова, канд. биол. наук; Д. В. Заславский, доктор мед. наук
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург
E-mail: [email protected]
Рассматривается вопрос о преимуществе проведения микроскопических исследова-ний с использованием современных отечественных оптических приборов микровизо-ров (ОАО “ЛОМО”). Продемонстрированы примеры анализа нативных и окрашенных по стандартным диагностическим методикам препаратов, подготовленных на основе клинических образцов.
Ключевые слова: микровизор, микробиология.
Коды OCIS: 100.2960, 110.0180
Поступила в редакцию 14.05.2010
89“Оптический журнал”, 78, 1, 2011
пользованием 1% метиленового синего, а также по методу Грама.
В качестве исследуемых клинических образ-цов у мужчин использовался соскоб со слизи-стой уретры и секрет предстательной железы, у женщин – соскоб со слизистой влагалища и соскоб со слизистой канала шейки матки. Ка-чество витальных препаратов оценивалось на примере Trichomonas vaginalis и Candida spp. В ходе работы была подготовлена коллекция цифровых микрофотографий с применением различных настроек параметров изображений. Для получения слайдов высокого качества про-водили регулировку по следующим параме-трам: яркости, контрастности, насыщенности, резкости.
Метод микроскопии нативных препаратов широко используется в микробиологических лабораториях для диагностики различных за-болеваний урогенитального тракта. Для оцен-ки общей морфологии используется объектив с увеличением 40×, позволяющий быстро просмо-треть достаточно большую площадь. После об-наружения объекта требуется более детальный его анализ, поэтому необходим переход к боль-шему увеличению.
Микровизор оснащен программой, позво-ляющей осуществить дополнительное цифровое увеличение изображения без смены объектива. На рис. 1а, б, в приведены микроизображения нативного препарата – дрожжеподобного гриба Candida spp. при различных цифровых увеличе-ниях (1×; 2×; 4×) при следующих настройках: яр-кость 6,7; контрастность 1; насыщенность 1.
На примере возбудителя трихомониаза по-казаны изображения различных морфологиче-ских форм T. vaginalis, выделенных из клини-ческого материала (рис. 1). Типичные клетки грушевидной формы со жгутиками подвижные выделены от пациентки с острой формой трихо-мониаза (рис. 1г). Другие (рис. 1д) – округлой формы от больного с хронической формой. Вид-но, что клетки данной формы отличаются от типичных форм по следующим признакам: гра-нулированностью цитоплазмы, отсутствию под-вижности и размерами.
Возможность дополнения микровизора тем-нопольным конденсором или дополнительным фазово-контрастным приспособлением значи-тельно повышает качество микроскопической диагностики воспалительных заболеваний мо-чеполовой системы. Так на рис. 1 (е, ж) нагляд-но продемонстрированы особенности грушевид-ных и округлых клеток, выявленных с исполь-
зованием темнопольного устройства КОН-7Т, устанавливаемого на микровизор. Это позволя-ет увидеть характерные элементы жгутикового аппарата (подвижные и неподвижные жгутики, ундулирующая мембрана, аксостиль). Зареги-стрировать изображение подвижных грушевид-ных форм сложно, но парализованные жгутики округлых форм отчетливо видны. У округлых форм отсутствует аксостиль и ундулирующая мембрана.
Следует отметить, что некоторые методики подразумевают количественный учет клеток, с последующим определением их линейного раз-мера. Микровизор обеспечивает данные функ-ции. Учет количества микроорганизмов в поле зрения удобно проводить при включении режи-ма “работа с указкой”. С помощью этой функ-ции можно определять соотношение различ-ных морфологических форм трихомонад (гру-шевидных к округлым).
Крайне удобна в микровизоре функция оп-ределения линейных размеров объектов, кото-рая не требует установки дополнительного про-граммного обеспечения. С помощью данной функции измеряются размеры объекта по гори-зонтали (Х), вертикали (Y), по диагонали пря-моугольника X–Y (L), а также площадь пря-моугольника (Sпр.) и вписанного в него площадь овала (Sов.). Каждое изображение сопровожда-ется учетной записью по исследуемому объекту.
Метод окраски препаратов 1% метиленовым синим является общераспространенным и ши-роко применяется в микробиологической прак-тике [3]. На рис. 2 (а, б) продемонстрированы клинические препараты из влагалища женщи-ны с выявленным возбудителем трихомониа-за – T. vaginalis. Данный возбудитель трудно диагностируется при окраске метиленовым си-ним. С использованием микровизора удалось показать основные цитоморфологические при-знаки, необходимые для его иденти фикации: зернистая цитоплазма, продолговатое ядро в центре клетки.
На рис. 2в, г показаны клинические пре-параты отделяемого уретры мужчины с выяв-ленным возбудителем гонореи – N. gonorrhoea. Этот возбудитель характеризуется особой бобовидной формой клеток, которые распола-гаются попарно вогнутыми сторонами друг к другу [2].
Согласно руководящим документам по диа-гностике гонореи, необходимо подтверждение диагноза с использованием окраски по Граму. Положительный диагноз ставится на основа-
(д)
(а)
(е)
(б)
(ж)
(в)
(г)
Рис. 1. Неокрашенные, витальные препараты. Увеличение объектива 40×. а, б, в – отделяемое влагалища с выявлением дрожжеподобных грибов рода Candida spр., цифровое увеличение 1×, 2× и 4×; г, е – грушевидная форма T. vaginalis в светлом и темном поле; д, ж – округлая форма T. vaginalis в светлом и темном поле.
(а) (б)
(в) (г)
Рис. 2. Препараты, окрашенные 1% метиленовым синим. Увеличение объектива 100×. а, б – отделяемое влагалища с выявлением Trichomonas vaginalis; в, г – отделяемое уретры с выявлением Neisseria gonorrhoea.
Рис. 3. Окрашенные препараты по методу Грама. Увеличение объектива 100×. а – грамотрицательные кокки, Acinetobacter spр.; б – грамотрицательные палочки, Pseudomonas spр.; в – грамположительные кокки, Staphylococcus spр.; г – грамотрицательные диплококки, Neisseria gonorrhoea.
(а) (б)
(в) (г)
90 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
нии выявления грамотрицательных внутри-клеточных и внеклеточно расположенных ди-плококков (рис. 3г). Окрашивание по методу Грама широко используется в микробиологии. Использование микровизора позволяет точно проводить дифференцировку различных грам-отрицательных (рис. 3а, б) и грамположитель-ных (рис. 3в) микроорганизмов благодаря пра-вильно настроенной цветопередачи.
В случаях, когда наблюдается типичная микроскопическая картина, возбудитель легко идентифицируется или наоборот – нет сомне-ний в его отсутствии, микроскопист производит съемку соответствующих полей зрения и сохра-няет их на карте памяти микровизора в папке с номером пробы пациента [2]. Если у специали-ста возникли сомнения в правильности оценки увиденного, то он привлекает коллег для со-вместного просмотра препарата.
После выполнения серии снимков и при со-хранении их на внешний носитель расширяется круг лиц, способных оценить материал. В ко-нечном итоге, после микроскопической оцен-ки поступившего в лабораторию клинического материала для каждого пациента должна быть создана база электронных изображений, позво-ляющих стороннему эксперту ретроспективно оценивать качество микроскопической диаг-ностики в данной лаборатории.
Таким образом, использование микровизора позволяет добиться ряда преимуществ по срав-нению с традиционными микроскопическими устройствами:
мгновенное получение цифрового изобра- –жения, соответствующего по своим характери-стикам оригиналу;
цифровая документация изображений и –решение проблемы субъективности микроско-пирования;
возможность коллегиальной оценки ми- –кроскопической картины;
простота и удобство проведения экспертно- –го профессионального тестирования;
возможность “цифрового” увеличения изо- –бражения;
удобство и простота определения соотно- –шения размеров различных морфологических форм;
светодиодная система освещения, позволя- –ющая проводить тонкую регулировку яркости;
щадящий режим микроскопирования (сни- –жение зрительного утомления исследователя).
Микровизоры, в отличие от цифровых си-стем визуализации (микроскоп + компьютер), более компактны, что позволяет размещать их в условиях небольших лабораторий и упрощает режим дезинфекции.
Преимуществом микровизора перед класси-ческой микроскопической техникой является возможность создания цифровой базы изобра-жений, сопровождаемых текстовыми приме-чаниями и отмеченным на изображении возбу-дителем.
При использовании микровизора наблюдает-ся уменьшение площади поля зрения по сравне-нию с обычным световым микроскопом, но это не оказывает существенного влияния на резуль-тативность исследования.
В результате комплексной оценки было сде-лано заключение о перспективности использо-вания микровизора для качественной микро-скопической диагностики заболеваний уроге-нитального тракта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Савичева А.М., Соколовский Е.В., Домейка М. Краткое руководство по микроскопической ди-агностике инфекций, передаваемых половым путем. СПб.: Фолиант, 2004. 125 с.
2. Криворучко А.Б. Совершенствование методов кон-троля качества микробиологической диагностики инфекций, передаваемых преимущественно по-ловым путем // Автореф. канд. дис. СПб.: ВМедА, 2008. 24 с.
3. Дмитриев Г.А. Лабораторная диагностика бакте-риальных урогенитальных инфекций. М.: Меди-цинская книга, 2003. 336 с.