圖像分析定量測(cè)量腦片體積方法的改進(jìn).pdf

1、腦缺血等腦損傷性疾病的最主要和最直接的表現(xiàn)，在于腦的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。研究腦損傷的形態(tài)變化，有多種方法，除了在顯微鏡下作細(xì)胞結(jié)構(gòu)等微觀形態(tài)變化的檢測(cè)之外，還有多種評(píng)價(jià)相對(duì)大范圍的檢測(cè)方法：(1)整體動(dòng)物或病人中采用的磁共振(magneticresonanceimaging，MRI)；(2)計(jì)算機(jī)輔助的圖像分析技術(shù)(computer-assistedimageanalysis)；(3)其他，如計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)、透光法(light

2、transmittance)等。本研究主要針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助的圖像分析技術(shù)作了進(jìn)一步改進(jìn)。 計(jì)算機(jī)圖像分析技術(shù)在腦缺血等腦損傷研究中的應(yīng)用越來(lái)越廣，主要集中兩個(gè)方面：靜態(tài)圖像(imaging)和動(dòng)態(tài)圖像(也稱視頻跟蹤，videotracking)分析。本實(shí)驗(yàn)室近來(lái)開發(fā)了結(jié)合兩種圖像分析技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助分析軟件系統(tǒng)，命名為AnalyPower1.0，由若干個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，其中，子系統(tǒng)MedBrain1_0用于腦片等靜態(tài)圖像分析，主要用于

3、計(jì)算腦梗死的面積和體積、計(jì)算左右側(cè)腦片的面積和體積(評(píng)價(jià)腦水腫)。該方法也存在一些不足之處，其準(zhǔn)確性有待確定。 本研究為解決這些問題，對(duì)計(jì)算機(jī)圖像分析軟件的準(zhǔn)確性進(jìn)行了評(píng)估。采用多種經(jīng)典的大鼠和小鼠腦片面積和體積測(cè)量方法，對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)圖像分析方法(AnalyPower1.0分析系統(tǒng))作了改進(jìn)，命名為MedBrain2_0。采用改進(jìn)后的圖像分析軟件對(duì)小鼠局灶性腦缺血的腦片體積作了分析測(cè)定，對(duì)其實(shí)用價(jià)值作了進(jìn)一步評(píng)價(jià)。 實(shí)

4、驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)圖像分析法對(duì)測(cè)量不同大小的紙片面積有良好的線性(r=1.000)。以相對(duì)精確的測(cè)重法和密度法與圖像分析法比較，確定它們?cè)跍y(cè)量腦片體積中的相關(guān)性。腦片厚度以測(cè)量腦縱長(zhǎng)加以校正(腦縱長(zhǎng)÷6)后計(jì)算各腦片體積。采用改進(jìn)后圖像分析(MedBrain20)及測(cè)量方法，測(cè)出的腦片體積與精確測(cè)量值(密度法)之間有良好的相關(guān)性，在大鼠r=0.809(n=45，P＜0.001)，在小鼠r=0.844(n=74，P＜0.001)，較改進(jìn)前有了

5、很大的改善。在小鼠局灶性腦缺血后，取其腦片作了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)在缺血后6、24h，缺血側(cè)體積明顯增加，表明該方法在評(píng)價(jià)腦損傷中有實(shí)用價(jià)值。 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，我們得出以下結(jié)論：1.改進(jìn)后的MedBrain2_0子系統(tǒng)，對(duì)面積測(cè)量有很好的精確程度(相關(guān)系數(shù)r=1.000)。 2.改進(jìn)后的MedBrain2_0子系統(tǒng)以及腦片厚度的校正，明顯改進(jìn)了對(duì)小鼠和大鼠腦片體積測(cè)量的準(zhǔn)確程度(相關(guān)系數(shù)r＞0.8)，在小鼠腦缺血后的左右腦體積測(cè)量中