01 февраля 2016г.
Рассмотрен способ определения площади плоских фигур произвольной формы. Использовали встроенные функции свободно распространяемого программного обеспечения ImageJ для работы с графическими файлами при биомедицинских исследованиях. В качестве примера изучали размерную стабильность осевого сечения образцов П-образной цилиндрической формы из оттискных материалов при их набухании/усадке в зависимости от проведения дезинфекции, а также условий и сроков хранения.
Причиной нестабильности альгинатных оттискных материалов (влияющей на их размерную точность, а в итоге и на исход лечения), при их хранении служат способность оттисков терять или поглощать воду за счет процессов синерезиса (дегидрации, выделения жидкости) и имбибиции (пропитывания). Происходящие при этом изменения образцов из альгинатных оттискных материалов весьма подробно описаны в мировой литературе [1- 10].При этом размерная точность оттискных материалов изучалась в основном согласно, ставшим классическим, тесту ANSI/ADA Specification 18/19(ГОСТ Р 52578-2006). Исследованиям эволюции других геометрических размеров образцов было уделено гораздо меньше внимания.
В опубликованных ранее наших работах [11, 12] сообщалось о возможности определения площади сечений образцов из оттискных материалов на основе использования графического редактора Adobe Photoshop (Adobe Systems) и системы компьютерной алгебры Mathcad (PTC). Однако эти программы, как известно, не являются абсолютно доступными для пользователей. Во-первых, достаточно высока стоимость лицензий этих программных продуктов. Во-вторых, интерфейс этих программ весьма непростой и требует наличия определенной подготовки у пользователей.
В то же время существует, хотя и менее известна, программа ImageJ (полное название – Image Processing and Data Analysis in Java) [13-15]. Это приложение, специально разработанное для анализа биологических и медицинских изображений. Оно написано сотрудниками National Institutes of Health на языке Java и распространяется без лицензионных ограничений как общественное достояние. Программа является продуктом с открытым исходным кодом. Открытость интерфейса прикладного программирования ImageJ позволяет гибко наращивать функционал за счѐт подключаемых плагинов, а встроенный макроязык – автоматизировать сложные повторяющиеся действия. Плагины сторонних разработчиков могут охватывать широкий круг задач анализа и обработки изображений. Это позволяет проводить трехмѐрную визуализацию в диапазоне от клеток до рентгенологических изображений, автоматические сравнения вплоть до создания автоматизированных систем изучения в гематологии. В ImageJ можно вычислять площади, статистические показатели пиксельных значений различных выделенных областей на изображениях, которые выделены вручную или при помощи пороговых функций. ImageJ поддерживает все известные форматы изображений (GIF, JPEG, BMP, PNG, и др.).Программа широко применяется в качестве альтернативы проприетарному ПО. Применение данного приложения возможно во всех операционных системах, для которых существует JavaVirtualMachine.
)
Рис.1. Вкладки программы ImageJ: а) образец; б) инструмент ―Гистограмма‖, позволяющий анализировать яркостную гистограмму изображения образца; в) вкладка ―List‖, на которой в табличной форме выводятся результаты анализа (в виде двумерного массива).
Площадь фигуры принималась равной сумме пикселей нулевой и близкой к нулевой яркости.
Использование компьютерной программы ImageJ (Рисунок 1) обеспечило высокую точность наблюдения за эволюцией площади изображения в пикселях, что, в свою очередь, позволило дать сравнительную оценку изменения размеров оттиска в зависимости отряда факторов: применения или неприменения химической дезинфекции, условий и сроков хранения оттисков.
Список литературы
1. Terence A. Imbery et al. Accuracy and dimensional stability of extended-pour and conventional alginate impression materials //J. Am. Dent. Assoc., 2010,141, p. 32-39.
2. S.C. Ahila, E. Subramaniam. Comparative evaluation of dimensional stability and surface quality of gypsum casts retrieved from disinfected addition silicone impressions at various time intervals: an in vitro study // Journal of Dentistry and Oral Hygiene, Vol. 4(4), p. 34-43.
3. Nassar Usama et al. Dimensional Accuracy of 2 Irreversible Hydrocolloid Alternative Impression Materials with Immediate and Delayed Pouring // Journal of the Canadian Dental Association, 2012, Vol. 78, p. 1.
4. Muzaffar D., Ahsan S.H., Afaq A. Dimensional changes in alginate impression during immersion in a disinfectant solution // J. Pak. Med. Assoc. 2011 Aug; 61(8): 756-9.
5. Jones M.L.et al. The dimensional stability of self-disinfecting alginate impressions compared to various immersion regimes // Angle Orthod. 1990; 60(2):123-8.
6. Jagger D.C. et al. The Effect of a Range of Disinfectants on the Dimensional Accuracy and Stability of Some Impression Materials // Eur. J.Prosthodont.Restor. Dent. 2007 Mar;15(1):23-8.
7. Wala M. Amin et al. The effects of Disinfectantson Dimensional Accuracy and Surface Quality of Impression Materials and Gypsum Casts // J.Clin. Med. Res. Jun 2009; 1(2): 81-89.
8. Taylor RL, Wright PS, Maryan C. Disinfection procedures: their effect on the dimensional accuracy and surface quality of irreversible hydrocolloid impression materials and gypsum casts //Dent Mater 2002;18:103-110.
9. Полонейчик Н.М., Кирилова В.И. Характеристика изменений линейных размеров альгинатных оттискных материалов с использованием оптического метода исследования / Инновации в стоматологии. Материалы VI съезда стоматологов Беларуси. (Минск, 25-26 октября 2012 г.) Минск: Филиал №1 ОАО ―Красная звезда‖, 2012, С.203-204.
10. Мурадов М.А. Сравнительный анализ различных видов прецизионных оттисков. Диссертация ... кандидата медицинских наук: 14.00.21.[Место защиты: Центральный научно-исследовательский институт стоматологии]. – Москва, 2004. – 103 с.: ил.
11. Муслов С.А., Арутюнов С.Д., Сакиева З.В. Подсчет изменений линейных размеров, площади осевого сечения и объема стоматологических оттисков / Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции ―Проблемы современной медицины: актуальные вопросы‖ (г. Красноярск, 6 ноября 2014 г.). – С. 141-146.
12. Муслов С.А., Арутюнов С.Д., Сакиева З.В. Программное измерение площади сечений альгинатных оттисков / Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции ―Проблемы современной медицины: актуальные вопросы‖ (г.Красноярск, 6 ноября 2014 г.). – С. 146-148.
13. Collins T.J. ImageJ for microscopy //BioTechniques 43, (1 Suppl): 25-30.
14. [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ImageJ (Дата обращения: 07.12.2014).
15. Dougherty G. Digital Image Processing for Medical Applications. – Cambridge University Press, 2009. – 459 p.
