模拟先天性髋脱位截骨术的研究

目的:建立个性化先天性髋脱位(CDH)的计算机三维交互模型和三维骨刀模型,模拟截骨.方法:利用螺旋体积CT获得CDH患儿髋关节扫描数据,采用图象滤波技术简化大容量CT数据.用B+树组织按Marching Cubes方法完成CDH三维表面模型、骨刀模型的重构.通过对B+树的不完全遍历和回溯,定位表面模型间的交点并分割髋关节模型.结果:邻域平均滤波器化简原始数据效果满意.按改进的Marching Cubes方法完成的CDH三维模型、骨刀模型重构,保证了生成三维重构的三角面片间、曲面间相互连通,可快速定位表面模型间的交点;利用层次包围盒和三维相关信息实现快速切割;通过对参数的修改,可有效的描述平面骨刀和球面骨刀模型的位置变换.结论:本研究建立的CDH计算机三维交互模型和三维骨刀模型,结构精确、真实、可靠,建模效率高及切割速度快.可满足实时交互的需要.初步实现了对未知体三维交互模型任意位置的平面切割、球面切割、拾取和拼合.为进一步实现模拟手术的研究奠定了基础.

星形细胞瘤中微血管、P53蛋白和PCNA的形态计量学研究

应用免疫组织化学方法和图象分析技术,对21例星形细胞瘤中微血管、P53蛋白和增殖细胞核抗原(PCNA)进行图像定量分析和病理研究.结果显示:微血管面积、直径、形状因子、CD31相对含量;P5 3蛋白和PCNA阳性表达分布面积、相对含量变化均与星形细胞瘤恶性程度及分级呈正比;星形细胞瘤内微血管与P5 3蛋白和PCNA在不同恶性程度和分级中的变化呈平行关系.微血管、P5 3蛋白和PCNA各参数组间比较均有显著和极显著差别(P＜0.05,P＜0.01).微血管数量、面积、直径、形状因子、CD31相对含量,P53蛋白和PCNA分布面积及其相对含量均可较客观评价星形细胞瘤恶性程度.图像定量分析系统的综合分析为星形细胞瘤诊断分级、良恶性鉴别、预后的判断及指导临床治疗提供了有用的参数.

碘酸钾和碘化钾治疗大鼠缺碘性甲状腺肿的体视学研究

目的:研究不同剂量的碘酸钾和碘化钾对大鼠缺碘性甲状腺肿的治疗效果.方法:应用MIAS-2000型图像分析系统对甲状腺滤泡进行体视学指标的测量.结果:8组比较发现,6个治疗组的甲状腺滤泡平均体积(V)、平均表面积(S)、体积密度(Vv)均明显高于低碘组(LI组)而低于适碘对照组(NI组);数密度(Nv)则明显低于LI组而高于NI组;表面积密度(Sv)与LI组比较无差别而高于NI组;6个治疗组比较发现,50倍碘化钾和50倍碘酸钾组的体积密度与其余4组存在显著性差异.3个不同补碘水平上碘酸钾和碘化钾组间比较无显著性差异.结论:各治疗组均取得了显著的治疗效果,但是仍未能使甲状腺组织形态结构恢复正常状态;补大剂量的碘并不利于甲状腺肿的恢复;碘酸钾和碘化钾对甲状腺肿的治疗效果无明显不同.

二氧化硒对GLC-82肺癌细胞株C-FOS蛋白表达的影响

目的:本研究通过观察不同浓度的二氧化硒(SeO2)对GLC-82肺癌细胞株C-FOS蛋白表达的影响,初步探讨SeO2致肺癌细胞损伤的机制.方法:把GLC-82细胞分别接种于3个6孔板中,同时在每个孔中放置4片盖玻片后;于37℃、5%CO2下培养爬片24h,分别加SeO2,使每个板5个孔SeO2的浓度分别为3,10,30μM,而每板保留1个孔作为空白对照.分别在1h、6h、12h和24h捞片.100%丙酮固定后,进行SP法的C-FOS蛋白免疫组化染色.在光镜10×40倍视野下,应用CMIAS-H图像分析仪对阳性细胞的图像学参数进行分析,后结果经Spss8.0统计软件统计分析.结果:SeO2在早期(1h)即可引起C-FOS蛋白表达增强,随后逐渐增强,在6～12h时GLC-82细胞C-FOS均呈明显的高表达(P＜0.05和P＜O.01),随后降低,其表达时相、强度与SeO2剂量有关.结论:SeO2可引起GLC-82细胞C-FOS蛋白的高表达,提示C-FOS可能参与SeO2致肺癌细胞损伤过程,且具有一定的时相、剂量效应关系.

运动与负荷对大鼠骨形态影响的无偏体视学观察

为探讨运动对青少年长骨发育的机理,本研究以大鼠作为实验模型,使生长期大鼠进行不同强度的跑台运动,同时结合悬吊和负重模型,采用体视学全视野无偏采样方法对不同强度运动和不同形式机械负荷的生长期大鼠骨量、骨结构、骨代谢等形态参数进行测试分析,取得运动与负荷对大鼠长骨发育影响的系列结果,为儿童少年生长发育状况的评价、运动和其它干预手段的选择以及运动处方的制订等提供部分依据.

氟中毒肾损伤的图像分析研究

目的:观察氟中毒大鼠肾组织损伤的形态定量病理变化特点,探讨过量氟对肾脏的毒性作用.方法:用富钙平衡饲料与低钙偏食饲料分别饲养大鼠,经饮水投氟每升分别含110.5mg、221.Omg、331.5mg氟化钠的高氟水造成水型氟中毒.应用HPIAS-1000电子计算机彩色图像分析系统测试氟中毒大鼠肾组织的鲍曼氏囊腔面积、肾小球周长、血管球周长、肾小管上皮细胞面积、肾小管管腔面积、肾小管管腔面积/肾小管面积之比等.结果:常规食中剂量氟组和高剂量氟组的肾小球球囊面积明显高于常规食对照组(P＜0.05),偏食低钙加氟各组肾小球球囊面积也明显高于偏食低钙对照组(P＜0.05).偏食低钙高剂量加氟组肾小管面积较偏食低钙对照组变小(P＜0.05),偏食低钙加氟各组较偏食低钙对照组肾小管管腔面积与肾小管上皮细胞比值明显变小(P＜0.01).结论:氟中毒情况下可使肾小球球囊腔增大及其肾小管管腔明显变化,这种损伤性变化可能对肾脏排氟功能有不同程度的影响.

孕育铸铁中石墨分布与力学性能的定量关系

本文利用图象分析技术,定量分析灰铸铁孕育处理后石墨相的分布情况.发现石墨相体积分率与灰铸铁综合性能有较为一致的关系,确定了孕育处理时孕育剂应用的佳方案.

嘌呤霉素肾病鼠足突形态改变的形态计量学研究

目的:定量研究嘌呤霉素肾病大鼠模型从建立到恢复过程中,足突的形态变化规律.方法:用透射电镜摄片,图像分析仪分析并应用形态计量学的方法,研究了33例大鼠(嘌呤霉素注射实验组及生理盐水注射对照组)不同时间点的足突形态变化.结果:注射嘌呤霉素后,足突表现出由变宽到融合又逐渐恢复的形态变化,形态计量学的结果进一步表明,各时间点实验组足突宽度,体积密度,比表面与对照组相比有高度显著性差异(P＜0.01),表面积密度在2--15天与对照组差异显著(P＜0.05).且实验组内相邻的不同时间点间比较,足突宽度、体积密度、表面积密度、比表面差异均具有高度统计学意义(P＜0.01).结论:形态计量学对嘌呤霉素肾病足突形态研究,定量表现出足突由变宽到融合以后逐渐恢复的动态过程,为今后对功能与分子水平的研究提供早期准确的实验形态依据.

一种用于海量图像多分辨率局部重建的压缩算法

本文通过对Shaprio嵌入式小波系数零树编码方法的误差进行分析,针对海量图像数据量庞大的特点,提出了一种便于海量图像局部重建的量化算法.在该算法的基础上,结合位平面编码和游程编码,得到了比较高的压缩比.实验证明这种方法简单有效,易于编程实现,在对相关项目所涉及的海量图像进行处理过程中取得了较为满意的效果,是一种行之有效的压缩方法.

基于形变模型Level Set方法的图像分割

本文阐述了基于形变模型(Deformable Models)的Level Set分割方法的基本原理及其特点,介绍了在图像域的实现方法,实现并改进了基于该模型的NarrowBand快速算法.该算法的基本流程是:先在需要分割的目标内或外给定一封闭的初始曲线,通过Gaussian滤波后计算图像的梯度,后通过Narrow Band算法完成轮廓线的抽取.该算法应用于医学CT/MRI影像以及显微图像的目标分割中,取得了较好的实验结果,证明该方法非常适合于对具有分支、突触以及拓扑结构变化的目标进行快速精确分割.文中给出了算法实现的基本流程、相关参数的选取准则和部分实验结果.实验发现算法中涉及的参数对提取的轮廓线的精确和光滑程度有较大影响.

发射计算机断层照相(ECT)的图像重建技术

本论文阐述的是断层重建技术在核医学领域的应用.通过投影滤波技术把病灶在二维空间的图像,扩展到三维空间,得到病人病灶纵深的"信息",使临床医生更好、更快的定位病灶和了解病情.

颗粒复合材料中的三维晶粒长大与显微组织仿真设计研究

本文首先报告了作者自行研制的单相块材和颗粒增强复合材料中2D和3D晶粒组织演变过程Monte Carlo仿真算法和软件;继而扼要讨论了相关的理论发现及其在复合材料显微组织建模与设计中的应用.与多种真实材料实验数据比较研究表明,本文研究成果比文献中已有理论模型和仿真方法更适合于研究和预报复相材料中第二相粒子对基体晶粒组织热稳定性的影响规律.

目标分割图中粘连对象的自动切割和分离

针对图像分析中获得的目标分割图上出现的多个对象相互粘连的情况,根据此粘连对象的形态特征,设计并实现了一种基于数学形态学水域生长的粘连对象自动切割和分离方法.该方法通过在目标图中进行腐蚀和膨胀处理,由极限腐蚀获得各个独立对象的核,再由这些对象核膨胀进行水域生长,产生分界线,后达到自动切割、分离粘连对象的目的.本文给出了一种快速、有效、自动地实现了粘连对象的分离处理方法,成功地解决了目标粘连现象对后续分析、测量产生干扰的问题.

中碳V-Ti-N微合金钢奥氏体晶界显示技术

用两种不同试剂对不同状态的热轧非调质无缝油井管用中碳微合金钢的奥氏体晶界进行了热化学浸蚀法显示,并对影响奥氏体晶界显示效果的因素进行分析.结果表明:利用控温控时水浴锅采用传统饱和苦味酸滴加微量氢氟酸和二甲苯的试剂可清晰显示不同状态下的奥氏体晶界.

本刊编辑部重要启事