[發(fā)明專利]一種肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法

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• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107084984A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭斯羽;朱輝;鮑美華;凌志剛;劉敏;溫和
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N1/28;G01N1/30;G01N1/34;G01N1/36;G06T7/00;G06T7/62
• 代理公司: 深圳市興科達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44260
• 代理人: 王翀

1.一種肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，包括如下步驟:

(1)獲得肌纖維的圖像和圖像的標(biāo)尺；

(2)肌纖維參數(shù)的圖像測量：

(2.1)將拍攝得到的彩色圖像I轉(zhuǎn)化為灰度圖像G，然后對G進(jìn)行閾值分割得到二值圖像B₁；B₁中，深色的肌纖維細(xì)胞區(qū)域為黑色，背景區(qū)域為白色；

(2.2)對B₁進(jìn)行連通域標(biāo)記，然后去除面積小于給定閾值T_A1的白色區(qū)域；求取白色區(qū)域去除之后的二值圖像的反色圖像，得到B₂；

(2.3)對B₂進(jìn)行連通域標(biāo)記，得到標(biāo)記圖像L₁，然后去除L₁中的貼邊區(qū)域，得到標(biāo)記圖像L₂；

(2.4)去除L₂中面積小于給定閾值T_A2或大于給定閾值T_A3的區(qū)域，得到標(biāo)記圖像L₃；

(2.5)對L₃中的每個區(qū)域，計算其面積與凸包面積之比r，去除L₃中r值小于給定閾值T_acar的區(qū)域，得到標(biāo)記圖像L₄；

(2.6)對L₄中的每個區(qū)域，進(jìn)行孔洞填充，即得肌纖維區(qū)域；

(2.7)根據(jù)肌纖維區(qū)域計算得到肌纖維細(xì)胞參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，步驟(2.7)中，所述肌纖維細(xì)胞參數(shù)包括肌纖維的實際面積，肌纖維的實際面積計算方法如下：

計算肌纖維區(qū)域的相對面積即肌纖維區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)個數(shù)A_I；根據(jù)圖像中所給的標(biāo)尺，計算圖像中1像素長度所對應(yīng)的實際長度s，于是肌纖維的實際面積A＝A_I·s²。

3.如權(quán)利要求1所述的肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，步驟(2.7)中，所述肌纖維細(xì)胞參數(shù)包括肌纖維的實際直徑，肌纖維的實際直徑計算方法如下：

提取肌纖維區(qū)域的輪廓，計算輪廓上每對相異點(diǎn)之間的距離，以所有相異點(diǎn)對的距離的最大值為肌纖維的直徑d_I，單位為像素；據(jù)圖像中所給的標(biāo)尺，計算圖像中1像素長度所對應(yīng)的實際長度s，于是肌纖維的實際直徑d＝d_I·s。

4.如權(quán)利要求1所述的肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，步驟(2.3)中的貼邊區(qū)域即若某個肌纖維細(xì)胞區(qū)域中至少有一個像素點(diǎn)落在了圖像的外緣，即圖像的最上、最下行、最左列或最右列外的區(qū)域，則此肌纖維細(xì)胞在圖像L₁內(nèi)的區(qū)域稱作貼邊區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述的肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，所述肌纖維細(xì)胞為豬肉纖維細(xì)胞。

6.如權(quán)利要求1所述的肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，步驟(1)中，肌纖維的圖像通過相機(jī)拍攝多個視野的樣本顯微圖像獲得。

7.如權(quán)利要求6所述的肌纖維細(xì)胞參數(shù)的圖像測量方法，其特征在于，所述樣本通過以下步驟制得：

(1.1)固定：用4％的多聚甲醛固定樣本24小時；

(1.2)脫水：將洗好后的樣品放入為70％、80％、90％、100％、100％的酒精中分別經(jīng)過過夜、8小時、8小時、1小時、1小時浸泡以脫去樣品中的水分；

(1.3)透明：以1:1的二甲苯:無水酒精浸泡1小時，再用二甲苯浸泡1小時，以置換出組織塊中的無水酒精；

(1.4)浸蠟和包埋：將透明好的樣品放入1:1的二甲苯:石蠟中過渡30分鐘，再將其放入裝有石蠟的蠟杯中30分鐘，需在溫箱中將石蠟熔化后進(jìn)行，溫箱溫度不得高于56℃，將浸好蠟的組織塊放入盛有熔化石蠟的紙盒內(nèi)，使組織塊包埋于石蠟中，迅速放在水盆中，待其冷卻后備用；

(1.5)切片：將制好的組織蠟塊經(jīng)修切后粘附于臺木后用切片機(jī)切成6μm厚的薄片，薄片連續(xù)成蠟帶狀；

(1.6)展片和粘片：將切成的蠟帶展于30℃的溫水中，再以1:1的雞蛋清:甘油混合劑為粘附劑，將組織薄片粘附于載玻片上，再將其置于37℃溫箱中烘干，不少于24h；

(1.7)脫蠟復(fù)水：將水浴鍋溫度調(diào)至60℃，待水溫控制在60℃時，將切片連同切片架放入一個干燥的染色缸內(nèi)，放入水浴鍋中，蓋上蓋子，30min至蠟熔化；

(1.8)石蠟切片經(jīng)二甲苯Ⅰ、Ⅱ脫蠟各5min，然后放入100％、95％、90％、80％、70％各級濃度的酒精溶液中各3-5min，再放入蒸餾水中3min；

(1.9)染色：切片放入蘇木精中染色15min；

(1.10)水洗：用自來水流水沖洗15min；使切片顏色變藍(lán)；

(1.11)分化：將切片放入1％鹽酸乙醇液中褪色，2秒至數(shù)十秒鐘；見切片變紅，顏色較淺即可；

(1.12)漂洗：切片再放入自來水流水中使其恢復(fù)藍(lán)色；

(1.13)脫水Ⅰ：切片入50％乙醇→70％乙醇→80％乙醇中各3-5min；

(1.14)復(fù)染：用0.5％伊紅乙醇液對比染色1min；

(1.15)脫水Ⅱ：將切片放入95％乙醇中洗去多余的紅色，然后放入無水乙醇中3-5min；最后用吸水紙吸干多余的乙醇；

(1.16)透明：切片放入二甲苯Ⅰ、Ⅱ中各3-5min；

(1.17)封藏：中性樹膠封存。