[發明專利]一種腦梗塞面積及體積的自動測量方法

無效

• 申請號: 00115016.2
• 申請日: 2000-03-21
• 公開（公告）號: CN1270005A
• 公開（公告）日: 2000-10-18
• 發明（設計）人: 葛衛紅;孫鳳艷
• 申請（專利權）人: 上海醫科大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 上海醫科大學專利事務所
• 代理人: 吳桂琴

本發明涉及一種生物組織的形態學測量方法。

腦梗塞面積(或體積)作為缺血后腦損傷程度的主要形態學標志，被廣泛應用于實驗室研究和臨床診療中，而腦梗塞灶復雜的形狀及不甚清晰的邊界，常常給測量帶來困難，為此，人們進行了各種嘗試，如：鼠腦標準圖譜謄畫法、覆蓋網格計數法、照片裁剪稱重法。近十幾年來，基于計算機的圖象分析系統(IAS)的普及和應用，使該檢測有了質的飛躍。IAS通過攝象頭或掃描儀將組織學染色后的腦片輸入計算機，并在屏幕上成像，待操作員確定梗塞灶后，由IAS給出梗塞灶的面積。目前，國內外常用的確定梗塞灶的方法有兩種：一種是人工勾畫法，即用由鼠標或鍵盤控制的光標直接在屏幕上人工勾畫梗塞灶，這種方法非常繁瑣，在精確性、可重復性和客觀性方面存在較大局限。另一種是人工閾值法，即由操作者根據染色后正常組織和梗塞灶的灰度值的不同，選取一個閾值區分兩者。但是，由于染色深淺或切片厚薄等原因，使同一閾值不可能適用于所有腦片，且閾值設定的變化會引起梗塞灶面積的相應變化，從而使人工閾值法雖然在速度上優于人工勾畫法，但在可重復性和客觀性等方面無明顯改善。

本發明的目的是提供一種不依賴于操作者經驗的、自動隨染色深淺而變的閾值生成法測量技術，使梗塞灶面積的直接、間接計算法建立在更具精確性、簡捷性、可重復性、客觀性的基礎上，從而為腦缺血等醫學研究中各種干預手段的評估提供更客觀的指標。

本發明采用基于腦圖象灰度特征的分割方法，區分腦的深染組織和淺染的正常組織及梗塞灶，然后，用人工編輯法、直接相減法和間接相減法計算腦梗塞面積及體積。為臨床腦缺血的診療研究提供客觀依據。

一般腦片經焦油紫等常規組織學染色后，某一部位的染色深淺和該部位所含正常神經元胞體數正相關，例如，富含正常神經元胞體的灰質(如皮質)呈深染，主要由神經纖維組成的白質(如胼胝體、內囊)呈淺染，而梗塞灶由于神經元壞死缺失亦呈淺染。大鼠大腦中動脈缺血再灌后的梗塞灶可從Bregma(一種鼠腦冠狀切面的國際定位標準)1.6延伸至Bregma-3.6。隨著Bregma平面的不同，同一鼠腦正常淺染組織和梗塞灶的形態、位置差異甚大，而且在不同鼠腦的同一Bregma平面，隨實驗設計和動物個體差異，梗塞灶的形狀、位置、紋理特征及和周圍正常組織的邊緣都有很大不同。本發明采用基于圖象灰度特征的分割方法對腦梗塞的面積和體積進行測量：首先用黑白的無自動增益的CCD及適配器獲取各Bregma平面的腦片圖像，(也可用具透射光源的掃描儀獲取腦片圖像)，而后對腦片圖像進行三次分割：(1)作腦片圖象的灰度分布直方圖，用谷底法取閾值，將腦片從背景中提取出來，完成第一次分割。(2)人工細分腦片左右兩側，檢測腦片正常側灰度的均值M和標準差SD，以T＝M+δ*SD(其中δ為比例系數，0＜δ＜1)為閾值對整張腦片進行二次分割，以區分深染組織和淺染的正常組織及梗塞灶。(3)經過二次分割后，腦片的淺染組織被提取出來。為將淺染正常組織和梗塞灶區別開來，完成第三次分割，可分別用人工編輯法(手動分割可能相互粘連的正常淺染組織和梗塞灶，以確定后者范圍)、直接相減法(將同側淺染組織和對側淺染組織的面積之差作為梗塞灶面積)、間接相減法(將對側正常組織和同側正常組織的面積之差作為梗塞灶面積，得到去除水腫影響后的梗塞面積)。得到鼠腦各Bregma平面的梗塞面積后，用梯形公式計算梗塞體積，公式為： T = Σ i = 1 n [ Ai - 1 2 ( Al + An ) ] × h ]]>

實施例一：

腦片制作：取缺血再灌后的鼠腦，在Bregma1.6至-3.6之間作冰凍冠狀切片，片厚30μ，用焦油紫染色后用于缺血灶面積測定。