Χαρτογράφηση των μορφομετρικών δυναμικών χαρακτηριστικών επανανευρωμένου ταχέος μυός επίμυος με τη χρήση υπολογιστικών συστημάτων ανάλυσης εικόνων και τη μορφοκλασματική διάσταση (Fractal)

Abstract

Mapping muscle fiber characteristics contributes to understanding the structure and function of muscles, as well as getting reliable results at their biopsy. Τhe quantative estimation of tissue morphometrical changes becomes more objective using computer imaging systems, while fractal geometry proves to be quite useful in a wide range of applications. The purpose of this study was to map the characteristics of muscle fiber types in the normal, the sham operated as well as in the reinnervated tibialis anterior muscle of male rat on the 21, 45 and 60 days of life. The fully orientated position muscle sections were scanned in the cartesian system XYZ and muscle fiber types variables were studied. Findings in male rats of 21 and 45 days old make the position choice the first priority and the right limb choice gives more reliable results on the sham operated muscle. An increase in variables was observed, while the reinnervated muscles show a raise in the number of their oxidative fibres and reduction of their fast glycolytic ones. The ability to estimate any deviation in muscle dynamic characteristics from a normal situation, helps the in time diagnosis and therapy, while the exact determination of the examined site of the muscle contributes to the accurate registration of the characteristics of the EMG and to the greatest credibility in the biopsy results.

Η χαρτογράφηση των χαρακτηριστικών των μυϊκών ινών συντελεί αφενός στην κατανόηση της δομής και λειτουργίας των μυών, αφετέρου στην ορθότητα των αποτελεσμάτων δειγματοληψίας των. Η ποσοτική εκτίμηση των μορφομετρικών μεταβολών των ιστών γίνεται αντικειμενικότερη με τη χρήση των υπολογιστικών συστημάτων ανάλυσης εικόνων, ενώ η γεωμετρία των fractals αποδεικνύεται χρήσιμο εργαλείο σε ένα μεγάλο πλήθος εφαρμογών. Στόχος της παρούσης διδακτορικής διατριβής ήταν η χαρτογράφηση των χαρακτηριστικών των τύπων των μυϊκών ινών σε φυσιολογικό, υποθετικά χειρουργημένο και επανανευρωμένο πρόσθιο κνημιαίο μυ άρρενος επίμυος ηλικίας 21, 45 και 60 ημερών. Οι πλήρως προσανατολισμένες μυϊκές τομές σαρώθηκαν στο καρτεσιανό σύστημα ΧΥΖ καιμελετήθηκαν οι μεταβλητές των τύπων των μυϊκών ινών σε άρρενες επίμυες 21 και 45 ημερών. Πρώτη προτεραιότητα ελέγχου αποτελεί η επιλογή της θέσης του μυός, η δε επιλογή του σκέλους καθιστά τα αποτελέσματα περισσότερο αξιόπιστα στον υποθετικά χειρουργημένο μυ. Παρατηρείται αύξηση των μεταβλητών, ενώ στους επανανευρωμένους μύες εμφανίζεται σημαντική αύξηση των οξειδωτικών μυϊκών ινών με παράλληλη μείωση των ταχέων γλυκολυτικών. Η αναγνώριση μιας απόκλισης των δυναμικών χαρακτηριστικών των μυών από τη φυσιολογική κατάσταση δίνει τη δυνατότητα της έγκαιρης διάγνωσης και θεραπευτικής παρέμβασης, ενώ ο ακριβής καθορισμός του εξεταζόμενου τμήματος του μυός συνεισφέρει στην ακριβέστερη καταγραφή του ηλεκτρομυογραφήματος και τη μεγαλύτερη αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της βιοψίας.