神经切片图像重建软件智能整合与边缘获取技术研究

摘要

生物医学工程是21世纪最重要的科学研究领域之一。人类四肢周围神经损伤后的修复也随即成为国内外学者纷纷研究的重点、难点。近年来,随着生物显微医学技术和计算机技术的快速发展,使得这个难题逐步得到解决。研究学者提出,通过结合医学影像、计算机图形图像学来重建周围神经组织,医学领域可以根据重建后的三维可视化模型,深入探索神经功能束的走向,修复神经组织的缺损,以及探索神经对人体感觉和运动行为的影响。周围神经切片显微图像的三维重建研究因此具有重要的学术意义和应用价值,并在医学诊断、手术规划及模拟仿真、解剖教学等方面都有重要应用。本研究旨在开发一套针对神经切片显微图像的三维重建软件,提供给医学部解决神经的修复问题。主要研究内容包括：
　　 ⑴依据神经功能束是微观生物组织细胞,分析神经功能束透明,切片图像形状不规则,边缘模糊等特征,设计了一个采用基于阈值分割并结合经典Canny的边缘检测算法,通过Matlab和C++混合编程实现神经功能束的自动批量边缘获取。
　　 ⑵结合三维重建的需求分析,通过研究神经切片的配准,不连续边缘提取,功能束的识别(即通道选择),三维重建等技术,并将其整合于一个系统,使用VC++平台设计开发出一个针对神经切片图像的三维重建软件,以实现神经功能束三维重建的自动化和智能化。
　　 ⑶通过合作方中山大学医学部的试用,证明了此软件的可行性和有效性,达到了课题研究的预期目的。