Развитию количественных подходов к изучению нормальной и патологической морфологии человека и животных во многом способствовало использование принципов биометрии и морфометрии [Плохинский Н. А., 1970, 1980; Гублер Е. В., 1970; Автандилов Г. Г., 1973, 1980, 1984; Автандилов Г. Г. и др., 1984; Непомнящих Л. И. и др., 1984; Исаков Л. В. и др., 1988; Roessle R„ Roulet F., 1932; Weibel E., 1970; David H., 1972; Collan Y., 1984, и др.].
Продолжение ниже ⇓Морфометрия
... систематизация накопленных знаний по объективизации процесса морфологических исследований, расширяются попытки применения аппарата
морфометрии и математики в изучении особенностей структурной организации живых систем и их перестройки в условиях патологии. Этот подход ...
Читать дальше...
всё на эту тему
Расширение и углубление технических и методических возможностей морфологического и морфометрического изучения различных звеньев патологического процесса поставили под сомнение ряд сложившихся представлений по многим проблемам сущности болезней, особенно хронических. Достаточно упомянуть такие заболевания, как атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка, предраковые изменения, злокачественный рост и др. Краткое перечисление одних только факторов, принимаемых в качестве этиологических либо патогенетических при этих заболеваниях, или освещение противоречивых вопросов их классификации могло бы стать предметом специального сообщения.
Уместно также подчеркнуть, что микроскопическое и электронно-микроскопическое исследования, углубляя наши представления о патологическом процессе, одновременно увеличивают степень неопределенности суждений, так как вероятность ошибочных заключений возрастает пропорционально уменьшению доли изучаемого органа. В связи с этим возможность ошибочных заключений должна постоянно контролироваться соответствующими морфометрическими и математическими методами.
Повседневная практическая деятельность морфолога также нуждается в новых методических подходах к оценке исследуемого секционного и биопсионного материала. При анализе большого количества обнаруженных фактов перед патологоанатомом часто встает вопрос, насколько патолого-гистологический и патологоанатомический диагнозы соответствуют сущности заболевания. Перечень описываемых при вскрытии или исследований биопсийного материала морфологических признаков, которые используются для постановки диагноза, без учета «силы» проявления каждого из них в отдельности, тесноты их коррелятивных связей и особенностей из результирующего действия ІНЄ всегда достаточен для обоснованного заключения и прогнозирования изучаемого процесса.
Таким образом, при изучении морфологических проблем оцениваются и анализируются структурные изменения, представляющие собой весьма сложные многокомпонентные системы, в которых устойчивость сочетается с большими возможностями адаптации к изменениям внутренней и внешней среды, с множеством взаимосвязанных процессов, имеющих различную иерархическую подчиненность и интегрирующихся на разных уровнях функции и строения организма. Следует иметь в виду, что изучение любого патологического процесса обязательно предполагает наличие субъекта (исследователь) и объекта (изучаемый процесс). Следовательно, допускаемые при исследовании схематизация, ограничения, абстракция и упрощение огрубляют «образ» изучаемого явления, увеличивая тем самым неопределенность познания. Однако этот подход приводит к постижению сути явления, к обнаружению закономерности. Высшим итогом познавательной деятельности, как известно, является установление научного закона, т. е. необходимой и повторяющейся в определенных условиях взаимосвязи между изучаемыми явлениями. Закон может быть сформулирован в виде определенного суждения, обобщения, прогноза, математической зависимости и т. д.
Основной задачей количественной морфологии считается разработка системы основных теоретических понятий такого диапазона, чтобы любые частные явления можно было объяснить дедуктивным путем как логическое следствие небольшого числа основных принципов и понятий. Однако противоречивость ряда проблем морфологии требует в настоящее время более строгих доказательств, которые могут быть получены на базе системного анализа количественных данных. Современный этап развития нормальной морфологии и патологии человека нуждается в широком применении морфометрических подходов, разработке новых математических методов анализа, адекватно отражающих характер развития патологических процессов. Несомненно, что рациональное сочетание традиционных описательных методов с принципами количественной патоморфологии позволит превратить патологию и ее основу — патологическую анатомию — в строгую дедуктивную науку о патологических, процессах и заболеваниях. Развитие нового направления патологии— количественной (математической) патологии — весьма перспективно и соответствует современным требованиям совершенствования научных знаний.
Предметом морфологии человека и животных являются закономерности индивидуальной изменчивости половых и возрастных особенностей строения организма. Морфология исследует изменения в строении организма на всех уровнях его структурной организации при различных нарушениях функций, патологических процессах и болезнях.
История развития анатомии, гистологии и патологической анатомии, изучающей обобщенные морфологические стереотипы, свидетельствует о возможностях детального описания морфологических изменений как проявления нормы и нарушенной жизнедеятельности организма, систем, органов, тканей, клеток. Однако одного описания процесса зачастую недостаточно, так как для его полной характеристики требуется комплекс количественных данных.
«Для признания того или иного явления патологическим, — подчеркивал И. В. Давыдовский, — необходимо учесть всю структуру явления, время, место, пространственные отношения, т. е. как качественную, так и количественную сторону его»
Современное изучение морфологических изменений в функциональном аспекте базируется на их качественноколичественном анализе.
Термин «количественная морфология» специально подчеркивает важную количественную, не всегда учитываемую сторону предмета, отличающуюся от традиционной описательной патологической анатомии и гистологии не только числовыми характеристиками признаков изучаемых структурных изменений, но и их сложными взаимоотношениями, проявляющимися в новом качестве — особенностями патологического процесса и нозологических форм.
Выражение изменения любого морфологического признака числом или мерой дает возможность применить адекватный задачам исследования математический аппарат для моделирования процесса.
Несмотря на необычную сложность биологических и патологических явлений, их анализ на базе математического аппарата вполне возможен, о чем свидетельствует успешное развитие теоретической и математической биологии [Waterman Т., 1965,. 1968; Morowitz Н., 1968, и др.].
В связи с этим в последние годы усиленно развивается «количественная морфология» — раздел морфологии, использующий математический анализ изменений формы изучаемых объектов на базе системной морфометрии и стереометрии. Морфометрия— часть метрологии (науки об измерениях)—учение о правилах применения количественных характеристик форм объектов. Биологическая морфометрия изучает на математической основе объективные закономерности пространственно-временной организации живых систем.
Медицинская морфометрия занимается математическим анализом групповых свойств объективно учтенных морфологических объектов и их взаимосвязей в здоровом и больном организме человека. Как раздел количественной морфологии медицинская морфометрия включает в себя элементы антропометрии, стереометрии, органометрии, гистометрии, кариоцитометрии, ультраструктурометрии, а также микроспектрофотометрии.
В отличие от описательной анатомии, гистологии, патологической анатомии количественная морфология является интегративной дисциплиной, дополняющей и уточняющей данные исследований, проводимых обычными морфологическими методами с позиций новых обобщающих подходов. Использование для этих целей системного анализа расширяет возможности морфологического исследования качественных и количественных изменений, дает возможность глубже раскрыть и точнее выразить общие и частные закономерности.
Цель количественной морфологии — максимальная объективизация изучения качественных и количественных проявлений патологических процессов, нозологических единиц, их патогенеза, морфогенеза, танатогенеза, а также исключение погрешностей измерений и, насколько это возможно, субъективизма исследователя. Полученные на этой основе числовые данные используют для представления изучаемых явлений в виде математических моделей на основе которых устанавливают закономерности и законы.
Предмет — морфологическая основа нормальных и патологических процессов, синдромов, их интеграция в сложной системе организма, морфология нозологических форм, их осложнений и исходов на основе системного подхода.
Методы включают все известные в настоящее время подходы и способы морфологического исследования, дополняемые морфометрическим анализом. Учет и измерение каждого существенного морфологического признака, выражение его в числах требуют квалифицированной статистической обработки полученных данных, в ряде случаев с использованием современной вычислительной техники. Учитывая особенности фило- и онтогенеза человека и животных, следует иметь в виду чрезвычайную сложность и многоуровневый характер иерархии организации включенных друг в друга разнообразных систем и подсистем, подлежащих морфологическому исследованию. Каждому этому уровню свойственны определенные закономерности структурной организации и взаимосвязи, а также регуляции, что сказывается на развитии и исходах патологических изменений. Любой патологический процесс всегда является интегральной результирующей большого комплекса изменений в модификации со стороны регулирующих воздействий систем более высокого уровня, а также факторов внешней среды. Системный подход и анализ в количественных патоморфологических исследованиях должны быть основополагающими.
Исследования динамики морфогенеза и патологических процессов выполнялись в последовательности: измерение или подсчет, статистический анализ полученных данных, математическое описание и моделирование, аксиоматизация в виде закономерности.
Содержание и задачи базируются на квантификации результатов исследований, т. е. выражении в числах любых изучаемых явлений. В настоящее время степень квантификации служит критерием научного развития теоретических аспектов любой науки, в том числе медицины. Это направление резко повышает доказательность выводов исследователей, создает объективные условия для проверки и сопоставления данных, а также дает больший позитивный эффект, выявляя слабо аргументированные заключения, к которым иногда, к сожалению, приходит морфолог, недостаточно владеющий методами количественной морфологии. Постулированный нами принцип сохранения репрезентативности признаков патологического процесса на всех уровнях морфологического исследования также призван: увеличить обоснованность выводов. Количественная характеристика динамики структурных изменений на всех морфологических уровнях и установление на этой базе определенных закономерностей составляют основное содержание количественной патологической морфологии человека. К числу наиболее важных задач медицинской морфометрии относятся:
-
Класс отображений и образов морфологических процессов — дает математическое описание морфологии большинства; нозологических форм, патологических процессов и состояний с учетом их этиологии, патогенеза, морфогенеза, органопатологии, танатологии, а также клинических проявлений и эффективности лечения.
-
Класс функций разброса — адекватен изучению нормальных и патологических явлений, так как они объективно демонстрируют закономерности вариабельности морфологических изменений на всех уровнях структурной организации в условиях нормы и патологии.
-
Класс сличений и оценок морфологических процессов и состояний — связан с вопросами патологоанатомической диагностики и особенно с дифференциальной диагностикой, а также с оценкой эффективности терапии и прогнозированием процесса по данным исследования биоптатов.
Перспектива успешного развития морфологии и патологии будет зависеть не только от технической оснащенности и новых методов исследования, но и от перестройки психологии морфолога, от применения им рациональной методологии познания, в которой математический анализ как самый высокий уровень анализа позволит достоверно устанавливать законы, т. е. необходимые и повторяющиеся в определенных условиях взаимосвязи, лежащие в основе морфологических изменений. Эти подходы в основном связаны с синтетическим изучением качественных и количественных изменений морфологических систем в условиях нормы и патологии. В связи с этим не только подробное описание морфологических изменений и их репродукция врачом для целей диагностики, не только создание аналитических и синтетических концепций и теорий, основанных на мнениях исследователей и остающихся без математического анализа на уровне недоказанных предположений и гипотез, определяют пути развития патологической анатомии. В ближайшем будущем магистральным путем станет исследование сложных многокомплексных и многоуровневых морфологических систем с помощью методов медицинской морфометрии и математического анализа.
В этих аспектах проведение исследований с учетом требований медицинской морфометрии включает в себя следующие этапы:
- Подготовка и проведение количественного морфологического исследования: определение цели, конкретных задач, планирование наблюдений (экспериментов) с созданием представительных выборок, достаточных для вскрытия изучаемых явлений в плане системного подхода (среда — система — элемент), четкое определение, описание и формализация существенных морфологических признаков, подлежащих изучению.
- Проведение морфометрического (стереометрического) исследования с учетом принципа репрезентативности изучаемых признаков патологического процесса на всех уровнях морфологического анализа (антропометрия, органометрия, гистометрия, кариоцитометрия, ультраструктурометрия, микроспектрофотометрия).
- Осуществление адекватного задачам исследования морфологостатистического анализа получаемых данных.
- Математическое описание и математическое моделирование патологических процессов с учетом их информационной оценки.
- Доказательство справедливости выдвинутых гипотез и представление их в виде принципов, закономерностей, законов [Автандилов Г. Г., 1980, 1984].
© Авторы и рецензенты:
редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.