УДК: 551.508

Метод определения площади поверхности и объема эритроцитов по нефелометрическим измерениям

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Кугейко М.М., Смунёв Д.А. Метод определения площади поверхности и объема эритроцитов по нефелометрическим измерениям // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 5. С. 4–10.

Kugeiko M.M., Smunev D.A. Method of determining the surface area and volume of erythrocytes from nephelometric measurements [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 5. P. 4–10.

Ссылка на англоязычную версию:

M. M. Kugeiko and D. A. Smunev, "Method of determining the surface area and volume of erythrocytes from nephelometric measurements," Journal of Optical Technology. 83(5), 269-274 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000269

Аннотация:

Предложен экспресс-метод определения площади поверхности и объема эритроцитов, представленных в форме двояковогнутого дискоида. Метод основан на установлении регрессионных соотношений между определяемыми параметрами и индикатрисой рассеяния. Показано, что использование индикатрисы при углах 6 и 17° позволяет определять площадь поверхности эритроцитов с погрешностью около 1%, а объем – с погрешностью около 2%.

Ключевые слова:

эритроциты, двояковогнутый дискоид, площадь поверхности, объем, индикатриса рассеяния, регрессионные соотношения

Благодарность:

Расчет оптических характеристик рассеянного излучения проводился в операционном центре национальной грид-сети Республики Беларусь [26], авторы выражают благодарность заведующему отделом Рымарчуку Александру Григорьевичу и координатору национальной грид-сети Чижу Олегу Петровичу за содействие и всестороннюю помощь в проведении численного эксперимента.

Коды OCIS: 170.0170, 290.0290, 290.5850, 290.5855

Список источников:

1. Lewis S.M., Bain B.J., Bates I., Levene M.I. Dacie & Lewis Practical Hematology. London: Churchill Livingstone, 2001. 595 p.
2. Canham P.B., Burton A.C. Distribution of size and shape in populations of normal human red cells // Circ. Res. 1968. V. 22. № 3. P. 405–422.
3. Evans E., Fung Y.C. Improved measurements of the erythrocyte geometry // Microvasc. Res. 1972. V. 4. № 4. P. 335–347.

4. Fung Y.C., Tsang W.C., Patitucci P. High-resolution data on the geometry of red blood cells // Biorheology. 1981. V. 18. P. 369–385.
5. Richieri G.V., Akeson S.P., Mel H.C. Measurement of biophysical properties of red blood cells by resistive pulse spectroscopy: Volume, shape, surface area, and deformability // J. Biochem. Biophys. Methods. 1985. V. 11. № 2–3. P. 117–131.
6. Tarasov P.A., Yurkin M.A., Avrorov P.A., Semyanov K.A., Hoekstra A.G., Maltsev V.P. Optics of Erythrocytes // Optics of Biological Particles / ed. Hoekstra A.G., Maltsev V.P., Videen G. Dordrecht: Springer, 2007. P. 243–259.
7. Engstrom K.G., Meiselman H.J. Optical and mathematical corrections of micropipette measurements of redbloodcell geometry during anisotonic perifusion // Cytometry. 1994. V. 17. № 4. P. 279–286.
8. Юркин М.А. Моделирование светорассеяния клетками крови с помощью метода дискретных диполей // Дис. канд. физ.-мат.наук. Новосибирск, 2008. 231 с.
9. Кугейко М., Смунёв Д. Анализ информативности поляризации рассеянного излучения в диагностике микрофизических параметров эритроцитов // Вестник БГУ. 2012. Физ. Мат. Инф. С. 19–23.
10. Кугейко М., Смунёв Д. Метод определения асферичности и микрофизических параметров эритроцитов по коэффициенту направленного рассеяния // Опт. спектр. 2014. Т. 117. № 4. С. 170–176.
11. Kugeiko M., Smunev D. Analysis of the informativeness of polarization and nephelometric measurements in diagnostics of the microphysical parameters of erythrocytes // Opt. spectr. 2012. V. 113. P. 446–450.
12. Tycko D.H., Metz M.H., Epstein E.A., Grinbaum A. Flow-cytometric light scattering measurement of red blood cell volume and hemoglobin concentration // Appl. Opt. 1985. V. 24. № 9. P. 1355–1365.
13. Nilsson A.M.K., Alsholm P., Karlsson A., Andersson-Engels S. T-matrix computations of light scattering by red blood cells // Appl. Opt. 1998. V. 37. № 13. P. 2735–2748.
14. Eremina E., Eremin Y., Wriedt T. Analysis of light scattering by erythrocyte based on discrete sources method // Opt. Commun. 2005. V. 244. № 1–6. P. 15–23.
15. Mazeron P., Müller S. Dielectric or absorbing particles: EM surface fields and scattering // J. Opt.-Nouv. Rev. Opt. 1998. V. 29. № 2. P. 68–77.
16. Лопатин В.Н., Приезжев А.В., Афанасенко А.Ю. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред. М.: Физматлит, 2004. 384 с.
17. Кассирский И.А., Алексеев Г.А. Клиническая методология. М.: Медицина, 1970. 800 с.
18. Справочник по клиническим функциональным исследованиям / Под ред. Гиттера А., Хейльмейера Л. М.: Медицина, 1966. 612 с.
19. Федорова З.Д., Абдулкадыров К.М., Бессмельцев С.С., Котовщикова М.А. Изменения некоторых реологических свойств эритроцитов при ряде заболеваний системы крови // Гематология и трансфузиология. 1989. № 2. С. 12–17.
20. Кугейко М.М., Лысенко С.А. Определение гематокрита крови человека по спектральным значениям коэффициентов ослабления и малоуглового рассеяния // Опт. спектр. 2008. Т. 104. № 4. С. 654–659.
21. Draine B.T., Flatau P.J. Discrete-dipole approximation for scattering calculations // J. Opt. Soc. Am. A. 1994. V. 11. № 4. P. 1491–1499.
22. Kahnert F.M. Numerical methods in electromagnetic scattering theory // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2003. V. 79. P. 775–824.
23. Smunev D.A., Chaumet P.C., Yurkin M.A. Rectangular dipoles in the discrete dipole approximation // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2015. V. 156. P. 67–79.
24. Борен K., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 660 с.
25. Тимофеев Ю., Васильев А. Основы теоретической атмосферной оптики. СПб.: СПбГУ, 2007. 152 с.
26. Операционный центр национальной грид-сети [электронный ресурс]. URL: http://noc.grid.by/ (время доступа: 25.06.2015).
27. MongoDB [электронный ресурс]. URL: https://www.mongodb.org/ (время доступа: 25.06.2015).
28. Колемаев В., Калинина В. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: ИНФРА-М, 1997. 301 с.