Практические аспекты использования мультифрактального формализма для оценки морфологии биологических тканей

Цель исследования — выявление практических аспектов использования мультифрактального формализма для оценки морфологии биологических тканей. Материалы и методы. В качестве объектов исследования использовали гистологические изображения тканей легких крыс линии Wistar без патологии и с патологическими изменениями, полученными при увеличениях 50, 100, 200. Обработку изображений проводили с применением универсального программного обеспечения ImageJ/Fiji. Для вычисления мультифрактального спектра изображений, обработанных с получением линейного контура, использовали модуль для ImageJ — FracLac. С помощью данного модуля определяли скейлинговую экспоненту (функцию показателя Реньи, τ(q)) и непосредственно спектр сингулярности. Результаты. Для тканей, в которых не обнаружены патологии, спектры сингулярности обладают признаками мультифрактальности. Спектр изображения ткани с патологией смещен влево относительно спектра, характерного для ткани без патологии. Снижение высоты спектра при наличии патологии указывает на «упрощение» альвеолярного рисунка, которое предположительно связано с наличием распространенного васкулита, поскольку из-за него на изображении появляются участки кровоизлияний; это приводит к тому, что контур альвеолярного рисунка выравнивается, сокращается площадь поверхности альвеол и возникают участки, заполненные эритроцитами. На меньших увеличениях изображения с патологией утрачивают признаки мультифрактальности. Заключение. Корректных результатов оценки мультифрактальных спектров гистологических изображений можно достичь при степени увеличения 200 и предварительной обработке с получением линейных контуров. Значительные отличия между морфологическим строением тканей легких с патологией и без нее наблюдаются при сопоставлении высоты, ширины и положения спектра относительно начала координат.