图像分析定量测量脑片体积方法的改进

摘要

脑缺血等脑损伤性疾病的最主要和最直接的表现，在于脑的形态结构发生明显变化。研究脑损伤的形态变化，有多种方法，除了在显微镜下作细胞结构等微观形态变化的检测之外，还有多种评价相对大范围的检测方法：(1)整体动物或病人中采用的磁共振(magneticresonanceimaging，MRI)；(2)计算机辅助的图像分析技术(computer-assistedimageanalysis)；(3)其他，如计算机断层摄影(CT)、透光法(lighttransmittance)等。本研究主要针对计算机辅助的图像分析技术作了进一步改进。 计算机图像分析技术在脑缺血等脑损伤研究中的应用越来越广，主要集中两个方面：静态图像(imaging)和动态图像(也称视频跟踪，videotracking)分析。本实验室近来开发了结合两种图像分析技术的计算机辅助分析软件系统，命名为AnalyPower1.0，由若干个子系统构成，其中，子系统MedBrain1_0用于脑片等静态图像分析，主要用于计算脑梗死的面积和体积、计算左右侧脑片的面积和体积(评价脑水肿)。该方法也存在一些不足之处，其准确性有待确定。 本研究为解决这些问题，对计算机图像分析软件的准确性进行了评估。采用多种经典的大鼠和小鼠脑片面积和体积测量方法，对现有的计算机图像分析方法(AnalyPower1.0分析系统)作了改进，命名为MedBrain2_0。采用改进后的图像分析软件对小鼠局灶性脑缺血的脑片体积作了分析测定，对其实用价值作了进一步评价。 实验发现，计算机图像分析法对测量不同大小的纸片面积有良好的线性(r=1.000)。以相对精确的测重法和密度法与图像分析法比较，确定它们在测量脑片体积中的相关性。脑片厚度以测量脑纵长加以校正(脑纵长÷6)后计算各脑片体积。采用改进后图像分析(MedBrain20)及测量方法，测出的脑片体积与精确测量值(密度法)之间有良好的相关性，在大鼠r=0.809(n=45，P＜0.001)，在小鼠r=0.844(n=74，P＜0.001)，较改进前有了很大的改善。在小鼠局灶性脑缺血后，取其脑片作了验证，发现在缺血后6、24h，缺血侧体积明显增加，表明该方法在评价脑损伤中有实用价值。 从实验结果中，我们得出以下结论：1.改进后的MedBrain2_0子系统，对面积测量有很好的精确程度(相关系数r=1.000)。 2.改进后的MedBrain2_0子系统以及脑片厚度的校正，明显改进了对小鼠和大鼠脑片体积测量的准确程度(相关系数r＞0.8)，在小鼠脑缺血后的左右脑体积测量中有良好的实用性。 3.图像分析法具有简便、定量测量脑缺血等的损伤体积等优点，改进后的本方法可以更加有效地应用于药理学等研究。

目录

摘要

引言

实验部分

一、实验材料

二、实验方法

三、实验结果

讨论

结论

参考文献

综述 脑缺血动物模型及其实验评价指标

致谢