Введение 3
Постановка задачи 5
Обзор литературы 6
Глава 1. Обзор существующих подходов к моделированию в гистологии 8
1.1. История методов трехмерной реконструкции 8
1.2. Теории пространственной организации тканей 9
1.3. Существующие программные решения 16
1.4. Требования к создаваемому решению 17
Глава 2. Обзор используемых методик 19
2.1. Метод построения моделей 19
2.2. Метод поиска периодичности гистиона 20
2.3. Метод построения сечений 21
Глава 3. Программная реализация 26
3.1. Выбор технологий и средств разработки 26
3.2. Объектная модель 27
3.3. Архитектура программы 29
3.4. Процесс визуализации клетки и ее сечения 35
Глава 4. Результат тестирования приложения 37
Выводы 40
Заключение 41
Список литературы 42
Гистология – раздел биологии, изучающий строение, жизнедеятельность и развитие тканей живых организмов.
Методы исследования в гистологии включают приготовление гистологических препаратов с последующим их изучением с помощью светового или электронного микроскопа. Гистологические препараты представляют собой мазки, отпечатки органов, тонкие срезы кусочков органов, возможно, окрашенные специальным красителем, помещенные на предметное стекло микроскопа, заключенные в консервирующую среду и покрытые покровным стеклом [8]. Обычным способом подготовки гистологического препарата является рассечение тканей на тонкие слои с помощью микротома.
Однако такой подход не даёт представления о пространственной структуре ткани. Как правило, исследователю не известны ни форма клеток в объёме, ни характер их взаимодействия друг с другом.
Пространственная организация ткани является важным, но плохо изученным аспектом. Например, одним из свойств злокачественной опухоли является наличие выраженной тканевой и/или клеточной ненормальности («атипизма») [10]. Поэтому важно исследовать не только отдельные клетки, но и всю структуру ткани в целом.
Задача изучения пространственной организации структуры тканей может решаться с применением современных средств компьютерного моделирования, позволяющих создавать различные объемные структуры взаимосвязанных клеток и изучать особенности полученных структур. К сожалению, на данный момент выбор специализированных средств для решения данной задачи крайне невелик, а их возможности значительно ограничены.
Данная работа посвящена созданию программного средства, предназначенного для моделирования и изучения пространственной организации структуры тканей. При создании инструмента должны быть учтены недостатки имеющихся программных средств.
Созданное приложение обеспечивает функциональность, необходимую для построения и визуализации всевозможных моделей в трехмерной гистологии. Эта возможность была реализована за счет применения иного принципа создания моделей, основой которого является клетка, а не двумерная мозаика.
В качестве дальнейшего развития приложения может быть рассмотрено решение следующих проблем:
1. Упрощение взаимодействия пользователя с программой.
2. Автоматизация процесса создания новых клеток.
3. Уменьшение требовательности к ресурсам
4. Построение клеточной решетки по модели.
