Мукоцилиарный клиренс повреждается при различных процессах, как острых, так и хронических. Известны также заболевания, сопровождающиеся врожденными дефектами реснитчатой системы эпителия человека. На мукоцилиарный клиренс также воздействуют различные лекарственные препараты (например, интраназальные деконгестанты увеличивают время мукоцилиарного транспорта в несколько раз).

Развитие хронических процессов в полости носа и околоносовых пазухах в первую очередь связано с появлением дефектов в системе мукоцилиарного клиренса слизистой оболочки полости носа и околоносовых пазух. Нарушение эвакуации отделяемого из пазух, дисфункция при этом соустий является научно-обоснованной базой для разработки эндоназальных щадящих ринохирургических методик – так называемой FESS (Functional Endoscopic Sinus Surgery), широко внедряемой в мире в последние десятилетия.

Однако возможности наблюдения за мукоцилиарным клиренсом очень ограничены. В настоящее время в клинической практике широко используется только старинный метод сахаринового теста, при котором оценивается время прохождения частицами сахарина, введенными за преддверие полости носа в носоглотку и глотку. Предложенные ранее методики микровидеоэндоскопии, ввиду их сложности не получили широкого распространения. Уровень развития техники до последних лет не позволял создать широко доступные системы, в которых будет производится цифровая высокоскоростная съемка (до 50 кадров/сек) под значительным увеличением (3000-5000 раз) , что позволило бы проводить запись движений ресничек отдельных клеток, взятых при помощи браш-биопсии из полости носа или околоносовых пазух.

На основе современной техники нами создан специальный комплекс, состоящий из лабораторного микроскопа «Zeiss», с тубусом для фотосъемки, оптического кольца-переходника, при помощи которого на тубус одета камера фирмы «Canon» 550D. На микроскопе смонтирована система передвижения оптического стола на базе МК Atmega 328 и двух шаговых моторов, таким образом, управление передвижением препарата полностью автоматизировано; таким же образом при помощи шагового двигателя управляется и настройка микровинта микроскопа. После помещения препарата на столик и настройки макровинта, остальная работа с микроскопом производится автоматически. Результат – вид препарата наблюдают на экране монитора персонального компьютера. Видеопоток также сохраняется в файлах *.mov. Для дальнейшей обработки полученных видеоданных было создано соответствующее программное обеспечение.

Программа разбивает видеоряд на последовательность кадров. Затем оператор выделяет на одном из кадров прямоугольную область интересную для исследования, и все части кадра не вошедшие в данную область отсекаются. Такое же отсечение, с аналогичными параметрами (размер и местоположение области исследования) повторяется для всех кадров последовательности.

На рисунке 1 показан нулевой кадр полученного видеофайла с выделенной областью интереса, содержащей, предположительно, изображение реснички мерцательной клетки. Размер кадра равен 1280х720 пикселей, частота видеопотока – 50 кадров в секунду, изображение полутоновое, количество градаций цвета равно 256, размер выделенной области - 61х101  пикселей. В данном случае рассматривались 151 кадр видеофайла, что соответствует 3.02 секундам видеосъемки.

На рисунке 2 показаны выделенные, согласно указанной на рисунке 1 области интереса, фрагменты кадров. Для демонстрации динамики изображения приведены с интервалом в 10 кадров, т.е. 0, 10, 20, 30, ... , 150 кадр.

Затем, для получения более отчетливых контуров, изображения могут быть обработаны согласно параметрам заданным оператором.

На рисунке 3 показан результат поочередного применения к рассматриваемой последовательности функции увеличения контрастности, медианного фильтра 7х7, функции уменьшения количества градаций цвета до пяти уровней, медианного фильтра 5х5.

В настоящее время проводится работа по подбору оптимальных параметров обработки видеофайлов и автоматизации анализа получаемых изображений.