Quantitative approach on SEM images of microstructure of clay soils

The working principles of Videolab Image Processing System (VIPS), the examining methods of orientation of microstructural units of clay soils and analysing results on SEM images of some typical microstructures of clay soils using the VIPS are introduced.

脊神经丛MR成像的研究进展

脊神经丛各组成支神经细小,周围结构复杂,脊神经丛的MR成像一直是研究的重点和难点。常用于脊神经丛成像的MRI技术包括多种重T2WI抑脂序列、扩散张量成像(DTI)、扩散峰度成像(DKI)、计量T2值的T2-mapping和三维神经鞘信号增高并背景抑制弛豫增强的快速采集定量成像(3D SHINKEI-Quant)、磁化转移率(MTR)成像等。此外,对比剂成像、显微神经成像等技术还有待进一步发展。对上述MRI技术在脊神经丛中的臂丛及腰骶丛中的应用作一综述。

图像分析定量病理技术在乳腺癌诊断中的应用

目的探讨图像分析定量病理技术对乳腺癌的诊断价值。方法选取2020年1月至2021年1月本院收治50例罹患乳腺癌患者作为研究对象,均进行图像分析定量病理技术检查。以手术病理结果为金标准,分析图像分析定量病理技术诊断乳腺癌的准确度及细胞核形态与癌细胞转移的关系。结果50例乳腺癌患者均经手术病理检查证实,图像分析定量病理技术诊断乳腺癌49例,误诊1例,准确度为98.00%。癌细胞转移患者DNA指数低于癌细胞未发生转移患者,细胞核面积大于癌细胞未发生转移患者,细胞核周长长于癌细胞未发生转移患者,差异有统计学意义(P<0.05)。结论图像分析定量病理技术诊断乳腺癌,具有较高的诊断准确度,且可通过观察细胞核形态,为判断是否发生癌细胞转移及预后提供重要参考依据。

基于图像分析方法的水稻根系形态特征指标的定量分析

利用图像分析方法定量研究水稻根系形态特征指标的变化规律。通过实施不同水氮处理和不同品种的水稻桶栽试验,选用WinRhizo(WR)软件的不同模式(LM和T200)分析根系图像,分别提取根直径范围0～0.30mm和0.25～1.80mm的根系形态数据,并与基于Image-Pro Plus6.0软件(IP)的根直径和不定根长的测量结果进行比较分析;确定了3种水稻品种不同类型根直径的范围;对不同生育时期水稻根长、根体积、根表面积、根系干重和不定根数量等水稻根系形态特征指标变化差异,以及分枝特征进行了分析。结果表明:(1)基于WR软件LM和T200模式下的根直径测量结果与基于IP软件的测量结果之间NRMSE分别为5.44%和10.95%。(2)界定细分枝根直径范围为0.03～0.10mm,扬稻6号(V3)粗分枝根和不定根分别为0.10～0.30mm和0.30～1.65mm,而日本晴(V1)和武香粳14(V2)分别为0.10～0.25mm和0.25～1.40mm,不定根长与IP测量结果进行比较,其NRMSE为10.78%～12.01%。(3)各指标抽穗前增长迅速,之后增长减缓或衰老下降;不同氮肥处理间各指标分蘖至成熟均差异显著,增施氮肥可促进根系生长,明显提高不定根比例;适当控水可促进根系生长,明显提高分枝根比例;品种V3自分蘖期到成熟期各指标均显著高于V1和V2,V1与V2间差异不显著。本研究表明,本方法具有较好的精度和可行性,为推进水稻或其他作物根系的定量研究提供了参考。

瞬态流场定量测量中平面激光诱导荧光图像的降噪

研究并评价了单幅荧光图像的降噪方法,以便真实、有效地获得用于瞬态流场测量的荧光图像的流场参数。分析了单幅荧光图像中的噪声来源,根据对双线测温信息提取的影响程度,确定米散射强噪声作为主要的滤波对象。分析了不同数字滤波方法的适用范围,并对丙酮荧光显示的流场图像进行了降噪处理。通过检查荧光图像与滤波处理图像的差值图像中含有荧光图像结构信息的程度评价了降噪效果。比较表明,形态学开运算图像重构滤波方法对荧光图像中米散射强噪声去除效果较好,并可较好地保护图像中原有荧光信息的细节。采用形态学开运算图像重构滤波方法对Q2(11)线与P1(7)线激励甲烷/空气预混火焰获得的荧光图像进行处理,得到了较为平滑的二维温度分布,测量温度在2 000K左右。结果表明,形态学滤波方法在瞬态流场定量测量的PLIF图像降噪处理方面具有一定的应用潜力。

剪切力环境下的血管平滑肌细胞图像分割技术研究(英文)

定量分析血管平滑肌细胞VSMCs(Vascular Smooth Muscle Cells)在剪切力作用下的形态变化有助于理解VSMCs的生长机制以及病理学研究.图像分割在图像分析中扮演着重要角色,但同时也是图像处理流程中最困难的步骤.针对培养在平板流室中的VSMCs相互交叠的细胞图像,作者首先分析了这类细胞图像的特征,随后提出了一种具有四个步骤的图像分割方法,分别是图像预处理、照明校正、数学形态学重建和分水岭转换.实验结果证明,按照这种方法分割细胞图像,取得了较好的效果.

实验性肺动脉高压及其治疗泡内动脉病变的图像形态定量分析

应用图像分析仪测量了３５只实验性肺动脉高压及其经治疗的大鼠泡内动脉的管腔面积／管总面积（ＥＡ／ＴＡ）、管壁面积／管总面积（ＷＡ／ＴＡ）及管壁厚／管外径（ＷＤ／ＴＤ）３个相对比值。结果发现，高压组较对照组及中药单体治疗组大鼠ＥＡ／ＴＡ值均显著减少，而ＷＡ／ＴＡ及ＷＤ／ＴＤ值均显著增大。这对肺动脉高压及其经治疗的病理形态定量研究、诊断及推测疾病预后具有一定的实用意义。

组织形态测量中的图象分析技术

医学科研和临床中的很多结论,与组织的形态变化有关。计算机图形图象技术的发展,使得组织形态的分析方法由传统的定性描述向定量分析转化成为可能。本实验拟采用通用计算机组成一个显微图象分析系统,开发通用性强的分析软件,对组织的各种形态完成全面、准确的定量测量。分析临床乳腺肿瘤病理切片的实验结果表明:本系统具有合理的硬件配置,基于本系统开发的分析软件不仅具有快速有效、准确灵活等特点,而且通用性好,在医学研究和临床的各个领域得到广泛的应用,在本文的最后,给出这些应用的具体实例。

医用显微图像的计算机处理及形态量化分析(英文)

本文介绍了自行研制开发出的一套以测量分析医用显微图像的形态参数为主要特征的图像处理软件系统。文中以新生大鼠缺氧缺血脑切片中线粒体衰竭以及大鼠颈动脉损伤后内膜增生抑制作用的形态参数的测量为例,证实本软件可广泛应用于临床诊断、治疗等研究中。

关于体视学的定义、用途和方法学基本要素(英文)

首先引入文献中体视学狭义和广义的定义及领域范围 ,然后举例介绍了 (狭义 )体视学的用途。狭义地讲 ,体视学是由其截面或投影图像和几何概率获取三维结构定量信息的一门科学 ;广义地 ,则可认为体视学覆盖了与多维结构或图像的理解、重建及定量分析有关的原理、方法、软硬件研究、制造及应用等所有内容。不同定义中有一点是共同的 ,即体视学是一门关于多维几何结构及图像的边缘和交叉科学分支 ,是不同学科中获得三维显微组织结构几何形态信息的基本工具。本文引述了DeHoff教授关于体视学方法基本要素的精辟叙述 ,强调指出对于体视学方法及其应用 ,取样设计和操作既是极其重要 ,也是最容易被忽略的 ,应予以高度重视。本文最后还推荐了一组与体视学有关的书、刊或论文 ,以及因特网网址和网页 。

三维结构与体视学

基于2012—2013体视学学科发展报告项目和中国体视学学会组织的集体研讨,本文回顾了在体视学(stereology)发展过程中其定义的多样化,探讨了体视学的学科基本特征,进而对体视学的定义与内涵提出新的建议。体视学是不断发展中的研究三维结构的交叉学科和方法学,同时包括基于低维截面或投影数据对三维结构表征参量的统计性推估与结构的三维重建。从投影数据重建三维CT图像属于体视学研究范畴;针对维数大于3的高维结构(三维几何结构+时间维或其他维)开展体视学理论与方法研究亦很有必要。目前体视学已形成了坚实的理论与方法体系,同时又进入了一个不同方法相互补充、借鉴和协同融合发展的新阶段,有着光明的发展和应用前景。不断推广应用体视学与研究发展体视学新方法仍然是我们面临的两大主题。

脊索瘤的临床病理观察及形态特征的量化研究

报告了１５例脊索瘤的临床及病理表现。发生于骶骨１２例，蝶骨、枕骨及腰椎骨各１例。临床明确诊断为脊索瘤者８例，余均诊断为其它良、恶性肿瘤。应用计算机图像分析仪，对１０例脊索瘤的诊断性＂液滴样细胞＂进行了测定，包括细胞及细胞核的面积（Ａ）、周长（ＰＥＲ）、等圆直径（ＣＤ）、最大径（ＭＸ），并计算出平均值和标准差，从而客观地记录了细胞的形态特征，为光镜下诊断脊索瘤提供了量化指标。

医用显微图像的数字化处理及形态量化分析

介绍了自行研制开发出的一套以测量分析医用显微图像的形态参数为主要特征的图像处理软件系统 .文中以新生大鼠缺氧缺血脑切片中线粒体衰竭以及大鼠颈动脉损伤后内膜增生抑制作用的形态参数的测量为例 ,证实本软件可广泛应用于临床诊断、治疗等研究中 .

适用于三维微血管成像的定量分析方法

目的随着高分辨率三维成像技术的发展,微血管成像已成为临床诊断和实验研究的重要手段。为了在定性观察的基础上定量分析血管形态,本文提出一套完整的图像处理方法,并基于此设计了包括血管分割、血管细化、定量分析在内的血管形态分析流程。方法首先利用数学形态学方法实现血管结构提取,接着给出计算血管密度、直径等指标的方法,并引入血管的"卷曲度"参数,以衡量血管的扭曲或异常程度。结果将上述方法应用于1个肝脏血管和3个肿瘤血管灌注成像实例,统计各项形态指标,发现肝脏血管和肿瘤血管在血管密度、分支结构、直径分布以及卷曲度方面均有较大不同。结论本文方法可有效定量三维血管结构,不仅能够定量较为规则的肝脏血管的形态特征,而且对于尺寸更小、结构更精细的肿瘤血管也能准确地定量分析,因此可以为肿瘤的早期诊断和药物治疗的效果追踪提供重要依据。

基于数学形态学方法的镁合金AM50压铸组织的定量金相分析

定量金相分析是研究材料组织和性能的重要方法。为提高处理金相照片的自动化程度和准确度,本文以数学分析软件Matlab为工具,使用数学形态学方法对铸造镁合金AM50的试样的全部金相照片进行数字图像处理和定量金相分析,得到了晶粒尺寸在整个试样上的分布规律。结果表明数学形态学方法可以应用于预处理、后处理和数据分析等多个环节中,分析快速准确,并且有着很好的自适应性,可用于批量处理以进行统计分析。该方法原理明确,操作简单,可以推广到其他材料的定量金相分析中。

MRI在盘状半月板诊疗中的应用进展

盘状半月板是由半月板的异常发育而形成的近似盘状的纤维软骨板,为膝关节半月板最常见的解剖变异。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)作为其无创的首选的影像学检查方法,能清楚显示盘状半月板的形态、大小和信号变化,在其诊疗过程中起到重要作用。该文结合几种不同的MRI技术对盘状半月板的形态学和功能研究,将MRI在盘状半月板诊断和治疗过程中的应用和贡献做一综述,探讨MRI在盘状半月板诊疗中的价值及今后的研究方向。

小波多尺度分割算法在细胞图像上的应用

关于数字图像优化分割问题,由于医学病理研究需要准确测量细胞面积大小。针对细胞图像结构特点,以及临床医学形态参数测量精度要求,对传统边缘检测算法进行了改进,采用先行自适应平滑滤波的方法,提出了一种基于3阶B样条双小波多尺度边缘检测的技术方案,利用小波的边缘检测算法对典型稀疏细胞进行边缘检测,之后综合利用图像形态学、阀值分割技术等分割出感兴趣细胞,最后采用形态学方法进行测量仿真,结果得到细胞形态参数,并对测量值与实际值进行比较,结果显示绝对误差小,满足临床要求。

基于数字图像分析的豆砾石形态特征量化研究

护盾式TBM施工过程中,围岩和管片之间会形成一个环形空隙,豆砾石是该环形空隙填充的主要材料,开展豆砾石形态特征量化研究对其材料特性研究具有重要意义。试验选用人工碎石和天然卵石4种豆砾石样本,采用数字图像分析与筛分试验相结合的方式研究。试验成果首先从颗粒的轮廓形态、棱角形态以及粒径3个方面获取了6个颗粒形态定量指标,然后通过体积加权获取豆砾石样本的形态特征量化指标,最后将图像分析结果与筛分试验结果对比,验证图像分析结果的可靠性。研究结果表明,借助数字图像分析,可快速、有效地获取表征豆砾石形态特征的定量指标,进而为TBM工程中豆砾石筛选及质量控制提供依据。

儿童症状性外侧盘状半月板矢状面形态的量化分析

目的:探讨症状性与非症状性儿童完全型外侧盘状半月板(complete discoid lateral meniscus,CDLM)在MRI矢状面上的形态学差异。方法:2010年1月至2017年5月间,35例症状性儿童CDLM病例(症状性组)和27例无症状儿童CDLM病例(非症状性组)被纳入研究。由一名放射科主任医师和一名运动医学科住院医师分别对每一病例的CDLM和内侧半月板(MM)矢状面前、后角高度进行测量(绝对值),然后计算CDLM前角高度与MM前角高度比值(前角高度相对值)以及CDLM后角高度与MM后角高度的比值(后角高度相对值)。结果:症状性CDLM前角高度的绝对值为5.44±1.05 mm(医师甲)和5.43±0.97 mm(医师乙),相对值为1.35±0.27(医师甲)和1.32±0.24(医师乙),均明显大于非症状性CDLM的4.08±0.58 mm(医师甲)和4.12±0.53 mm(医师乙),1.02±0.12 (医师甲)和1.01±0.11(医师乙),组间比较差异有统计学意义(P<0.001)。而两组间CDLM后角高度的绝对值和相对值比较差异无统计学意义(P>0.05)。组内相关系数显示两名医师测得的各形态学指标具有高度的一致性(P<0.001)。结论:相较于非症状性儿童CDLM,症状性CDLM前角高度的绝对值和相对值均增加,前角高度可作为评价儿童CDLM形态异常与否的影像学指标。

肺源性心脏病泡内肺动脉图像形态定量分析

应用图像分析仪测量了３３例肺心病尸检病例的泡内肺动脉的管腔面积／管总面积（ＥＡ／ＴＡ），管壁面积／管总面积（ＷＡ／ＴＡ）及管壁厚／管外径（ＷＤ／ＴＤ）３个相对比值。结果发现，尸检中由慢性支气管炎及弥漫性肺间质纤维化发展为肺心病者，与无肺心病者的泡内肺动脉相比，其ＥＡ／ＴＡ值均显著减少，而ＷＡ／ＴＡ及ＷＤ／ＴＤ值均显著增大，这对肺心病的定量病理诊断及探讨其发生发展均有一定的研究价值。