一种虹膜膨隆形态提取与建模方法的研究

为研究虹膜膨隆形态与瞳孔阻滞的关系,提出了一种根据裂隙图像提取虹膜膨隆形态的方法。通过灰度变换、二值化处理、角度校正及曲线拟合等方法对图像进行处理。建立了不同压强差下无晶体抬升时虹膜膨隆形态二维曲线及三维曲面模型;以及相同压强差下晶体抬升高度不同时虹膜膨隆形态的二维曲线及三维曲面模型。从实验结果可以看出,随着压强差的不断增大,虹膜逐渐膨隆;在相同的压强差下,相对于没有晶体抬升,有晶体抬升的虹膜膨隆程度更大。     

虹膜组织力学特性及瞳孔阻滞力定量研究的方法学探索

目的:寻找一种能对虹膜本构关系以及原发性闭角型青光眼瞳孔阻滞力进行定量研究的方法,为闭角型青光眼的早期诊断及治疗方法的选择和治疗效果的评价提供一种定量标准.方法:根据瞳孔阻滞产生机制,设计瞳孔阻滞力仿真方法;依据力学原理和自定义的虹膜面应变、面积模量等建立虹膜的本构关系.结果:设计了一种不破坏虹膜正常功能和形态学结构,对虹膜组织力学特性及瞳孔阻滞力进行定量研究的方法.     

猪眼虹膜力学特性的实验研究

研究猪眼虹膜的生物力学特性.通过模拟闭角型青光眼发生时眼睛前后房的力学环境,设计了一种实验方法并建立了闭角型青光眼的动物模型,在不破坏虹膜组织的完整性并尽量保持其活性的前提下,对猪眼虹珑膜的力学特性进行测试,得到了猪眼虹膜的面应变与前后房压强差之间的关系,可表示为δ=b0 b1ln△P,它具有黏弹性性质.实验结果还可为解释青光眼致盲机理和临床分析青光眼的病理状况提供理论和实验基础.     

虹膜组织力学特性研究的实验方法探索

创建了将眼瞳孔水密缝合后，在不破坏其正常功能作用的几何形态条件下，模拟眼内前后房压强差，对虹膜整体进行加压的实验方法。首次使眼虹膜整体力学特性的认识成为可能，本方法的实验结果将另文报道。     

虹膜组织力学特性的实验研究

目的 模拟眼内前后房压强差，对人眼和兔眼虹膜整体加压，研究其力学特性。方法将瞳孔水密缝合，不破坏其几何形态，对虹膜整体加压。结果 首次实现了对虹膜整体力学特性的认识，人眼和兔眼虹膜力学特性相似，虹膜是典型的粘弹性物质，面积模量与前后房压强差之间基本呈线性关系，并且在相同的前后房压强差下人眼虹膜的面积模量比兔眼虹模的略小。结论 实验结果可为青光眼致盲机理解释和瞳孔阻滞力的估算提供参考；同时，经适当修正后，兔虹膜可作为人虹膜力学特性的研究样本，大大降低研究成本。     

基于立体视觉的虹膜膨隆三维信息的实验方法探索

目的设计一种基于立体视觉技术的虹膜组织膨隆变形研究的实验系统,并在系统保持虹膜环状形态结构和组织活性条件下,通过测量计算出虹膜组织在模拟前后房压强差变化的情况下发生膨隆变形的三维信息。方法利用模拟瞳孔阻滞和虹膜膨隆的实验设备获得兔虹膜组织随前后房压强差增加而膨隆变彤的二维图像,再利用立体视觉技术计算虹膜组织发生膨隆变形的三维信息。结果本研究得到模拟前后房压强差分别为100Pa、200Pa时虹膜膨隆的二维曲线和三维信息。结果证实随着前后房压强差增大,虹膜发生膨隆变形。虹膜膨隆的二维曲线的切线和虹膜径向之间的夹角越大,房角越小,此时发生闭角型青光眼的可能性越大。     

基于立体视觉的虹膜膨隆三维信息的实验方法探索

目的设计一种基于立体视觉技术的虹膜组织膨隆变形研究的实验系统,并在系统保持虹膜环状形态结构和组织活性条件下,通过测量计算出虹膜组织在模拟前后房压强差变化的情况下发生膨隆变形的三维信息。方法利用模拟瞳孔阻滞和虹膜膨隆的实验设备获得兔虹膜组织随前后房压强差增加而膨隆变形的二维图像,再利用立体视觉技术计算虹膜组织发生膨隆变形的三维信息。结果本研究得到模拟前后房压强差分别为100Pa、200Pa时虹膜膨隆的二维曲线和三维信息。结果证实随着前后房压强差增大,虹膜发生膨隆变形。虹膜膨隆的二维曲线的切线和虹膜径向之间的夹角越大,房角越小,此时发生闭角型青光眼的可能性越大。     

基于整体膨隆实验的虹膜弹性模量求解方法

目的求解虹膜材料的弹性模量。方法采用自行研制的实验装置,对完整的离体兔眼虹膜试件进行0Pa到600Pa的压力加载,获取虹膜加压膨隆的数据,计算虹膜膨隆高度。然后以实测数据为基础,利用ANSYS12.0进行虹膜有限元分析,反推计算虹膜线弹性区间的弹性模量。结果虹膜在载荷为100Pa时的弹性模量为6.1kPa。结论虹膜在前后房压强差较小的情况下可以简化为线弹性材料。     

虹膜膨隆变形及房角开放度的实验研究

目的对原有实验系统进行改进,并对兔眼虹膜在不同前后房压强差产生的膨隆变形及房角开放度进行实验研究。方法在保持虹膜环状形态结构和组织活性特征的前提下,搭建模拟完全瞳孔阻滞和虹膜膨隆的实验平台,获得兔眼虹膜随前后房压强差变化时的膨隆变形二维图像;再利用立体视觉技术得到膨隆变形的三维信息,并计算出膨隆曲线上虹膜根部所在点的切线斜率和虹膜膨隆最高点的曲率半径,由此对房角开放度进行衡量。结果当前后房压强差在50～200Pa之间时,虹膜根部斜率在0.29～0.55范围内逐渐增大,曲率半径在16.13～6.67的范围内迅速减小,房角在30°～15°的范围内变化;而当前后房压强差增大到200～600Pa之间时,虹膜根部斜率在0.55～0.76的范围内逐渐增大,曲率半径在6.67～4.25的范围内逐渐减小,房角在15°～10°的范围内缓慢减小。结论本文提出了一种可行的定量研究虹膜膨隆变形及房角开放度的理论和实验方法,研究结果与临床观察及研究相一致。     

激光周边虹膜切开术在急性闭角型青光眼的临床应用

目的观察激光周边虹膜切开术在治疗急性闭角型青光眼临床前期及间歇期的效果,探讨其作用机制。方法 49例78只眼闭角型青光眼行激光周边虹膜切开术,采用倍频532 nm激光烧灼、ND：YAG激光击穿周边虹膜,术后观察前房反应、眼压,随访3-12个月。结果所有眼术后均出现了虹膜炎性反应,1 d后消退;一过性眼压升高3眼（22-30 mmHg）,经处理后降至正常;前房出血2眼,1 d后吸收;角膜内皮损伤混浊2眼,3 d后消退。结论激光周边虹膜切开术并发症少,不影响降压效果,适合于急性闭角型青光眼临床前期及间歇期的治疗。     

一种虹膜图像质量评估方法

虹膜认证技术是近年来发展起来的一项新的生物认证技术，和传统的方法比较，具有独特性、稳定性、防伪性、无侵犯性等特点，虹膜图像的质量评估是虹膜图像识别的前期工作，也是虹膜图像正确识别的基础，本文针对虹膜图像瞳孔变形、边界模糊、两个圆不同心、严重的眼睑和睫毛遮挡几个典型情况，提出了虹膜图像质量评估的量化方法，试验结果表明此方法有效。     

兔眼虹膜形态随眼内压变化的体内实验研究

目的获得动物急性高眼压下的虹膜形态变化,为深入认识伴虹膜形态变化的青光眼病程发展提供帮助。方法选用新西兰白兔7只,基于自主搭建的实验平台,对兔眼玻璃体进行穿刺,快速灌注生理盐水。灌注过程中,通过传感器记录前房眼压变化,通过小动物超声影像装置记录虹膜的形变图像。为了量化虹膜的形态变化,选取虹膜面积、长度、上弧长和下弧长作为虹膜的形态参数。通过图像和数据处理,获得虹膜的形态参数随眼内压的变化规律。结果玻璃体灌注过程中,眼内压升高,晶状体前移,虹膜内缘前移。虹膜各形态参数随眼内压的升高均呈现下降趋势,二者关系可以通过公式s=b0+b1lnp进行拟合,其中,s为任一形态参数,p为眼内压,b0和b1均为拟合参数。结论玻璃体灌注可以快速升高眼内压,并伴随虹膜的形态变化。本研究为深入了解伴虹膜形态变化的青光眼病程提供了实验基础。     

闭角型青光眼手术前后前房角超声生物显微镜下的变化

目的：探讨应用超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy,UBM)观察瞳孔阻滞型的原发性闭角型青光眼(primary angle-closure glaucoma,PACG)行传统虹膜周边切除术前后前房角的变化。方法：分析我院自2013年6月至2015年1月收治的确诊PACG(瞳孔阻滞型)26例(37眼),男7例,女19例,年龄42~76岁,其中闭角型青光眼临床前期25眼,前驱期7眼,间歇期5眼,均行虹膜周边切除术。分析术后的治愈率：根据术前、术后应用UBM进行前房测量,对UBM提供的眼前段剖面图进行定性观察和分析,比较术前、术后小梁虹膜夹角、房角开放距离;同时观察虹膜形态的改变。结果：1)本组治愈26例36眼,97.3%(36/37),无效1例1眼,2.7%(1/37);2)治疗前后小梁虹膜夹角、前房角开放距离(AOD500)比较(t=2.155,2.172;P<0.05);3)虹膜周边切除术后虹膜根部组织远离小梁网,房角粘连范围减小。结论：利用UBM观察瞳孔阻滞型闭角型青光眼行虹膜周边切除术前后前房角的变化,可以观察到经手术治疗后,前房角解剖结构的改变,根据小梁虹膜夹角、前房角开放距离、术后虹膜形态改变情况,表明临床上虹膜周边切除术是预防和治疗瞳孔阻滞型闭角型青光眼安全有效的方法。     

神经的建模研究方法

本文从神经膜结构、单个神经元和神经网络三个方面对神经系统的建模工作作了综述。在神经纤维的传导模型中,介绍了H-H方程模型、H-H方程模型的电路实现和神经膜的无电缆模型;在神经元的功能建模研究方面,介绍了电路实现的神经元功能模型和软件实现的神经元功能模型;在神经网络模型中,介绍了神经元模型、Hartline神经网络、Hopfield神经网络、Hamming神经网络和多层感知机模型。作者认为,神经建模的研究将是最终解释神经系统中复杂的功能特性的唯一最有效的方法。     

一种基于Matlab的CT脑组织图像提取算法

提出了一种基于Matlab的CT脑组织图像提取算法,该算法克服了传统方法 主观选择阈值等方面的不足,设定算法自动获取阈值,然后采用数学形态学及集合论方法 ,实现脑组织的分割与提取,既提高了工作效率,又提高了分割的准确度.     

"虚拟中国人男性一号"高精度骨骼系统的三维建模

目的：建立人体整体骨骼系统的高精度三维模型，为解剖教学、生理模拟等应用提供三维数据集。方法：采用虚拟中国人男性一号（Virtual Chinese Human Male No．1）的2000万像素的高分辨率切片数据，使用半自动交互方法对全身骨组织进行分割和标识，使用并行三维重建算法对海量的全身骨骼数据进行快速的三维建模。结果：建立了高质量的全身骨骼三维模型；通过初步的细分，实现了单块骨骼的单独与任意组合显示。结论：在高分辨率的切片数据基础上，通过精细分割，建立了高精度的骨骼系统三维模型。     

一种基于广义柱的脑血管树建模方法

脑血管的树形结构建模能够提高诊疗的精度,我们采用自适应滤波法,提取磁共振血管成像各层图像中的血管轮廓,用广义柱模型对血管进行了简化。通过距离变换找出血管树的中心路径,跟踪提取出血管树的分叉点和片断,并用快速算法对中心路径进行了平滑。最后结合血管半径信息绘制出脑血管的表面。实验结果表明:依据此模型建立的脑血管树,具有较好的空间信息,该方法是有效的。     

甲壳类动物4种过敏原的序列分析、抗原表位预测及三维结构建模

目的探明甲壳类动物各种过敏原之间是否存在相似性,以期深入研究甲壳类食品过敏原的构效关系。方法应用生物信息学方法,分析预测了甲壳类动物的4种过敏原—原肌球蛋白(TM)、精氨酸激酶(AK)、肌球蛋白轻链(MLC)和肌质钙结合蛋白(SCP)的二级结构、亲水性、可塑性、抗原性、表面可及性、线性抗原表位和三维结构等。结果 TM为超螺旋结构,而AK、MLC和SCP均为复合蛋白,含有较多的Turn和Coil结构;TM、AK、MLC和SCP 4种过敏原的亲水性区域均在60%以上,可塑性区域约为50%,抗原性区域均在60%以上。TM、AK、MLC和SCP分别有11、10、4和4个线性抗原表位。TM、AK、MLC和SCP的三维结构建模结果与相应的二级结构预测结果一致,基本能够反映此4种过敏原的空间构象。结论通过生物信息学方法分析,同时获得了甲壳类动物4种过敏原TM、AK、MLC和SCP的分子特征、抗原表位及部分三维结构,可望为进一步采用实验方法研究其构效关系奠定理论基础。     

一种具有真实人脑外形的脑有限元模型的建立方法

利用曲线拟合方法模拟大脑外形轮廓曲线,然后采用波前法完成曲线内部区域的离散化,并对波前法提出了改进措施。曲线拟合结果和人脑CT照片基本吻合,改进的波前法能快速完成内部区域的离散,初步建立了具有真实大脑外形的脑有限元模型。为下一步脑电阻抗断层成像的算法研究打下基础。     

一种应用于视频眼震分析的瞳孔中心定位方法

为利用眼震红外视频图像进行眼震分析,介绍一种瞳孔中心定位方法。此方法基于形态学和区域连接标记算法,提出了左上邻域方法进行连通图像标记,并对图像进行连通区域分割,再进行连通区域合理校验和连通区域合并,最终得到的瞳孔区域,通过计算获取瞳孔中心位置坐标,实时地把每帧图像得到瞳孔中心坐标通过曲线拟合出来,得到瞳孔的运动轨迹,从而获得临床所期望的诊断信息。眼动实验表明,此瞳孔中心定位算法简单,只需一次扫描图像标记,且定位速度比Hough变换法快一倍,能够满足红外视频眼震分析系统对瞳孔定位的实时性;基于同样的数据源,此方法的定位结果,与一种基于Hough的无现场校准的眼方向检测算法定位结果的相关度为0.975,同样可以获取良好的瞳孔运动轨迹,为眼震分析提供信息依据。