用FPR方法研究鸡胚早期发育中卵黄球膜蛋白质流动性的变化

近年我们对于鸡胚早期发育中卵黄球和卵黄颗粒进行了一系列实验研究,从形态和生化方面证实了卵黄球和卵黄颗粒存在着自组装的动态变化过程。而卵黄球膜也处于动态变化中,因而预期膜流动性相应地会有某种变化的趋势。本文采用FPR方法测量鸡     

基于可解释卷积神经网络的胚胎血管新生时间模式研究

理解血管网络新生的时间模式,有助于生物体发育机制研究和肿瘤等疾病的生理病理研究。提出以可解释卷积神经网络(CNN)研究鸡胚胎卵黄膜的血管新生时间模式的方法。基于CNN建立受精3d后(3dpf)和4d后(4dpf)的鸡胚胎血管网络图像的分类模型,以梯度加权的类激活映射(Grad-CAM)技术解释发育过程中血管网络形态拓扑的变化模式,并以此分类模型分析3dpf~4dpf之间血管新生的时间特性。实验共计观察17枚受精卵,结果显示最优模型区分3dpf与4dpf的血管图像的准确率达到98.62%。通过Grad-CAM技术对不同时期血管图像的特征进行可视化,发现3dpf~4dpf的发育过程主要表现为毛细血管网的生长发育。这些鸡胚胎卵黄膜在3dpf~4dpf时间段内,前12h血管新生较为剧烈,随后趋于平稳。这些结果可为血管新生研究提供新的技术手段,并辅助血管新生机制、肿瘤发病机理和器官衰老过程等的相关研究。     

基于裂隙灯的眼微血管形态学参数分析在眼科疾病诊断的应用

目的:实现眼微血管分析系统及其在结膜眼病等的应用研究。 方法:将高速摄像头与视频采集卡等数字图像采集装置集成到标准裂隙灯平台上,开发一种临床友好型多功能眼表微血管成像平台;研发图像分析软件对时差影像解析和图像分形分析,对血管形态学包括血管形态改变及密度、复杂程度进行分级定量。 结果:整套系统功能完备、工作稳定,建立快速分析结膜微血管血流参数及血管形态参数分析模型,可分析患者致病因素与微血管功能的相关性。 结论:血管网络的分形、形态学和人体结膜血流动力学可以使用功能性裂隙灯生物显微镜轻松可靠地测量。分形维数差别可能反应一定的疾病,进行非接触性指标和分析,探讨检测指标的特异性和敏感性,对眼科微血管功能相关疾病及全身疾病的诊断均具有重要意义。     

鸡胚在生物医学研究中的应用*

背景：近年来应用鸡胚培养组织细胞研究广泛,但应用鸡胚培养神经细胞尚无文献报道。 目的：综述了应用鸡胚进行组织细胞培养的研究进展,以便找到一种方便价廉的神经细胞培养手段。 方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1998-01/2011-06关于鸡胚培养模型及神经细胞培养的文章,以“鸡胚绒毛尿囊膜模型;神经细胞培养”或“chicken embryo chorioallantoic membrane model; neuronal culture”为检索词进行检索。选择文章内容与鸡胚培养模型相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到205篇文献,根据纳入标准选择34篇文章进行综述。 结果与结论：鸡胚在病毒的分离、培养、疫苗制备,肿瘤生物学机制和药物筛选等方面均有广泛应用。与其他培养方法相比具有价廉,方便,快速等优点。充分正确的利用该培养体系可为多领域的研究提供科学可行的方法和思路。 关键词：鸡胚培养;模型;生物医学;应用;神经细胞培养 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.11.039     

基于启发式A*算法的超声图像颈动脉内膜提取

从超声图像准确提取颈动脉内膜,为基于颈动脉超声图像判断动脉粥样硬化服务.方法 提出一种基于启发式A*算法从超声图像中提取颈动脉内膜边缘的方法.先使用图像分割法区分血管腔和血管壁,再采用结合图像灰度值特点的A*算法准确地提取颈动脉内膜边缘.结果 通过对临床采集的32幅颈动脉超声图像的分析研究,表明本方法自动提取的结果与医生手工描绘的结果基本吻合.结论 本方法有望应用于超声图像颈动脉内膜的自动提取.     

砷,汞对大鼠卵黄囊胎盘发育及其早期造血功能的影响

应用全胚胎培养、体内致畸敏感期毒性试验二种方法并结合扫描电镜及光镜技术探讨和比较了砷、甲基汞对大鼠卵黄囊胎盘发育及造血功能的影响。结果发现：砷对卵黄囊胎盘的损害作用远大于甲基汞；光镜下卵黄囊胎盘直径和血管分化得分值逐渐下降，畸胎率随着给药浓度的增加而不断升高，呈剂量－反应关系；扫描电镜下砷组内皮层细胞表面微绒行数量减少和变短，细胞膜上出现空洞样病变，重者膜崩解残缺不全，间皮层细胞表面微绒毛回缩或消     

青蒿琥酯对人骨髓瘤细胞抗血管生成的作用

目的:研究青蒿琥酯对人RPMI-8226细胞诱导血管新生的抑制作用。方法:采用MTT法检测青蒿琥酯对RPMI-8226细胞增殖抑制作用;通过鸡胚绒毛尿囊膜体内血管生长实验,观察青蒿琥酯对RPMI-8226细胞诱导体内血管生成的影响;免疫蛋白印迹检测鸡胚绒毛尿囊膜内血管内皮生长因子(VEGF)和血管紧张素1(Ang-1)含量的表达变化。结果:青蒿琥酯以时间、剂量依赖方式抑制RPMI-8226细胞增殖;24h和48h后,其IC50值分别为(36.33±2.65)μmol/L和(14.31±3.28)μmol/L。在鸡胚绒毛尿囊膜体内血管生长实验中,经3、6、12μmol/L青蒿琥酯处理后,与单纯RPMI-8226细胞组比较,新生血管数目分别减少21.9%、38.2%和76.9%,差异有统计学意义;同时鸡胚绒毛尿囊膜内VEGF含量分别显著下降22.2%、34.2%和52.6%;Ang-1蛋白表达量分别显著下降15.6%、24.2%和39.6%。结论:青蒿琥酯具有抑制RPMI-8226细胞诱导血管新生的作用,其作用机制与下调RPMI-8226细胞的VEGF和Ang-1表达有关。     

用FPR方法研究鸡胚细胞质膜和鸡胚卵黄球膜蛋白质的侧向流动性

本文采用荧光漂白恢复(FPR)方法测定受精未孵育鸡胚细胞(其中绝大多数是成下层细胞)质膜和鸡胚卵黄球膜蛋白质的侧向扩散。得到扩散系数的平均值(?)分别为2.2(±0.4)×10~(-2) cm~2/S和10.0(±1.3)×10~(-10)cm~2/S。分析了二者的差别,并与已报道的其它一些膜蛋白质的侧向扩散进行了此较。得到荧光恢复分数平均值(?)分别近似于59％和78％,指出了二者膜上“不动”蛋白     

一种基于淘汰粒子群优化聚类算法的心肌超声造影分析系统

背景:心肌超声造影已成为评价心肌微灌注有效的影像学方法之一,但目前心肌超声造影图像的分析判断多采用目测法或手动描记感兴趣区域,很大程度上依赖观察者的经验,缺乏客观定量分析方法。目的:探讨新型心肌超声造影图像定量分析系统评价心肌灌注的可行性。方法:采集家兔心肌超声造影图像,应用基于淘汰粒子群优化聚类(EPSO)算法的计算机图像定量分析系统对造影图像进行自动处理,获得心肌灌注定量参数。结果与结论:①图像识别软件自动识别心内膜与心外膜,确定心肌区域。②自动将心肌区域分割为相等的6个区。③自动标记各节段心肌的标化对比剂密度值。④以标化对比剂密度值为依据行彩色编码,获得彩色编码面积百分比。⑤自动生成心肌节段灌注分布直方图。基于淘汰粒子群优化聚类算法的心肌超声图像分析软件,在定量评价心肌微灌注和识别灌注异常方面具有较好的可行性和较高的应用价值。     

球结膜图像的血管识别

目的：在人体微循环系统中,球结膜图像对血压的测定以及未来血管疾病发展有着良好的预测性。通过显微镜观察,虽可以清晰地看到球结膜图像,但是想直接从球结膜图像中识别出球结膜血管却较为困难,本文希望对球结膜图像进行边缘检测,以利于血管的准确识别。方法：采集24位彩色显微图像,对其进行灰度化处理及图像滤波后,利用M-H算子进行边缘检测。结果：处理后的显微图像可以非常完美的识别多级血管。结论：可见M-H算子适宜于进行球结膜图像的边缘检测。     

视网膜血管高血压交叉压迫征的量化研究

研究视网膜血管高血压交叉压迫征的量化方法,采用局部血管图像增强的匹配滤波进行预处理、数学形态学的闭合运算进行图像平滑、线化无级扩大法确定血管边界,实施管径可逆量化自动寻优算法,为获取相关疾病诊断的数据提供一种辅助手段。     

An Unsupervised Approach for Extraction of Blood Vessels from Fundus Images

Pathological disorders may happen due to small changes in retinal blood vessels which may later turn into blindness. Hence, the accurate segmentation of blood vessels is becoming a challenging task for pathological analysis. This paper offers an unsupervised recursive method for extraction of blood vessels from ophthalmoscope images. First, a vessel-enhanced image is generated with the help of gamma correction and contrast-limited adaptive histogram equalization (CLAHE). Next, the vessels are extracted iteratively by applying an adaptive thresholding technique. At last, a final vessel segmented image is produced by applying a morphological cleaning operation. Evaluations are accompanied on the publicly available digital retinal images for vessel extraction (DRIVE) and Child Heart And Health Study in England (CHASE_DB1) databases using nine different measurements. The proposed method achieves average accuracies of 0.957 and 0.952 on DRIVE and CHASE_DB1 databases respectively.     

Vessel Diameter Measurement from Intravital Microscopy

The blood vessel diameter is often measured in microcirculation studies to quantify the effects of various stimuli. Intravital video microscopy is used to measure the change in vessel diameter by first recording the video and analyzing it using electronic calipers or by using image shearing technique. Manual measurement using electronic calipers or image shearing is time-consuming and prone to measurement error, and automated measurement can serve as an alternative that is faster and more reliable. In this paper, a new feature-based tracking algorithm is presented for automatically measuring diameter of vessels in intravital video microscopy image sequences. Our method tracks the vessel diameter throughout the entire image sequence once the diameter is marked in the first image. The parameters were calibrated using the intravital videos with manual ground truth measurements. The expriment with 10 synthetic videos and 20 intravital microscopy videos, including 10 fluorescence confocal and 10 non-confocal transmission, shows that the measurement can be performed accurately.     

一种可变系数的对数脑血管减影算法研究

目的 针对数字减影血管造影（digital subtraction angiography,DSA）血管图像中非血管结构难以完全去除,严重干扰对血管分析与诊断的问题,本文寻求一种适用于脑血管DSA图像的减影方法.方法 根据X射线在人体组织中的吸收特性,提出一种可变系数的对数减影算法.该算法首先对造影前后的图像分别进行对数变换再相减,然后设计一个自适应的扩大系数,将对数减影后的图像进行灰度动态范围的扩大.结果 对源自临床的一个实际造影图像（蒙片和盈片）分别采用直接减影、一般的对数减影和本文的对数减影算法进行处理,三种方法中本文算法获得的图像非血管结构较少,对比度强.结论 实验结果证明,可变系数对数减影算法能有效消除或降低背景噪声,获得血管灰度一致、对比度较强的血管图像.     

Higher vessel densities in retinoblastoma with local invasive growth and metastasis

In this study, the importance of angiogenesis (the growth of new blood vessels from existing ones) for the growth of retinoblastoma was investigated by a retrospective immunohistochemical analysis. An individual vessel index for each tumor was determined using the endothelial-specific antibody CD 31 for vessel staining. The obtained data were correlated with clinical features, pathohistological characteristics, and the presence of metastasis. In 107 retinoblastomas collected between 1980 and 1990, we found no difference in the vessel densities between uni- and bilateral retinoblastomas (P = 0.41). However, tumors that had invaded the chorioid and/or the optic nerve statistically showed higher vessel densities than tumors without local invasive growth (P = 0.05 and P = 0.024). A tendency of higher vessel densities in retinoblastomas presenting with metastasis at the time of diagnosis was observed (P = 0.11). Based on this observation, we proceeded to examine all retinoblastomas presenting with metastasis at the time of diagnosis. These included patients that were treated between 1968 and 1993. The 18 investigated retinoblastomas had significantly higher vessel densities than all other retinoblastomas presenting without metastasis (P = 0.025). Our data indicate that in retinoblastoma, blood vessels are essential for local and systemic invasive growth. Therefore, an anti-angiogenic therapy could be considered in the multimodal therapy concept for retinoblastomas with invasive growth, both locally and systemically.     

基于数学形态学的视网膜血管提取算法

目的 影像中血管的分割与特征提取,对疾病的早期诊断具有重要意义。针对很多视网膜血管提取算法分割精度不高的问题,提出了运用数学形态学中的高帽变换的方法对其进行检测。方法 首先,选取结构元素为“圆盘形”的形态学对图像进行高帽变换,经过高帽变换后的图像平滑了图像的背景,同时增强了血管在图像中的对比度。其次,对变换后的图像利用Otsu＇s自动分割法对图像进行阈值分割得到血管的二值图像。再次,根据血管在图像中的结构信息和几何信息,利用基于连通域度量的方法,设置连通域的“面积”和“长宽比”两个阈值,去除虚假目标。最后,为保持血管的连续性,对图像进行一次膨胀运算,可将断裂的血管连接起来,减小了实验的误差。结果 通过上述步骤实现了对血管的提取。结论 结果表明,本文算法能有效提取视网膜眼底图像的血管网络,有较强的分割精度。     

基于中心线提取的视网膜血管分割

精确估计眼底图像中的血管中心线和血管宽度是眼底血管疾病量化和可视化诊断的先决条件。在深入研究眼底图像和视网膜血管特征的基础上,提出一种基于中心线提取的视网膜血管分割算法,该算法以离散高斯核函数的偏微分为模板卷积图像,利用血管的微分几何特征定位血管中心线,并测量血管宽度。本方法的血管分割精度达到亚像素级,解决了传统方法无法直接计算血管宽度的问题,且在速度方面有较大提高。应用本算法对各类眼底图像进行了血管分割的实验,结果表明,该算法可以快速、准确地进行眼底血管分割和中心线提取。     

Method for modelling cerebral blood vessels and their bifurcations using circular,homogeneous, generalised cylinders

A method for automatic modelling of blood vessels and their bifurcations from 3D scans of the brain is presented. The method is three-step procedure. First, a skeleton of the cerebral blood vessels is developed, and then the surfaces of the blood vessels are located using an active contour approach. The active contour approach uses circular homogeneous generalised cylinders (CHGCs) to model the thin, elongated blood vessels. Finally, a novel method for modelling the surfaces of the bifurcations in a vessel tree is presented. The method was tested on simulated data: a computed tomography angiography (CTA) and four magnetic resonance angiography (MRA) volumes. Furthermore, the method was tested on ten magnetic resonance images (MRIs) to demonstrate its robustness. The test on the simulated data indicated that the approach for the surface modelling of vessels had a mean radius error of less than 0.1 mm and a mean localisation error of 0.1 mm. Surface models evaluated by an expert in vascular neurosurgery were found to have a smooth appearance and generally agreed with the image data. The test on the MRI scans indicated that the method performed well in noisy environments.     

超声图像血管分割的研究进展

主要阐述超声图像血管分割算法及其评价指标。基于特征提取的经典图像处理算法不能摆脱对人工的依赖,削弱了分割算法的泛化能力;但对于缺乏大样本超声血管图像的研究场景下,充分利用传统且成熟的技术方法却是一种可行的研究办法。基于机器学习的算法提高了分割算法的泛化能力,改善了传统方法的短板;但深度学习技术对数据的依赖性强、可解释性差,其算法的有效性、稳定性还需深入研究。血管分割评价算法的研究极其重要,研究适合超声图像血管分割的客观评价方法也是重要课题之一。总之,传统方法仍然是解决超声图像血管分割的有效方法,传统方法与深度学习技术的紧密结合是未来的发展趋势。     

基于深度学习和二维高斯拟合的视网膜血管管径测量方法

糖尿病、高血压等疾病会引起视网膜血管的形状发生变化,眼底图像血管分割是疾病定量分析过程中的关键步骤,对临床疾病的分析和诊断具有指导意义。本文提出一种视网膜血管管径自动测量方法。首先,将通道特征图叠加,同时通过使用深度可分离卷积来增加网络深度,将二者引用于全卷积神经网络中对血管网络进行分割;然后在分割的血管网络基础上,利用形态学细化和最小二乘拟合求取血管的中心线和方向;最后根据血管横截面灰度值分布特性,利用二维高斯拟合对血管中心线和方向进行校正,得到准确的血管方向和中心线位置进而计算血管管径。利用本文方法分别对REVIEW数据库中的3个图像集进行测试,测量的管径均值的标准差接近专家测量的标准差,表明本文血管管径测量方法的准确率高,实验结果验证了本文方法的准确性。