数字大鼠断层解剖数据集的制备及动脉边界质量的改进

发布时间：2019-09-19 14:50

【摘要】： 开展数字大鼠研究对于提高实验动物的研究水平、促进生命科学的发展具有重要的意义,建立高质量的断层解剖数据集是开展数字大鼠研究的首要任务。为此,本文对数字大鼠断层解剖数据集的制备技术进行了初步探讨。 首先从样本选择、预处理、冷冻定型及包埋、断面铣削、原始图片获取等方面对数字大鼠断面解剖数据集的制备过程进行了详细介绍。应用此技术我们获得了一套完整的大鼠断层解剖数据集。通过对实验结果进行观察并与其他方法获取的断层图片进行横向对比分析,指出其优势及局限性。再将前后实验结果进行纵向对比分析,指出获得高质量断层解剖数据集的关键因素,并提出在数据集制备过程中相对应的改进方法。 然后利用photoshop软件分割出外轮廓,借助基于VTK开发的可视化技术得到数字大鼠整体三维模型,该模型能反映样本的真实形态,进一步证明了按上述方法所建立的断面解剖数据集的完整正确性。 在此基础上,提出对数字大鼠动脉血管边界质量的改进方法。主要对样本制备技术进行改进,在样本冷冻定型之前采用含造影剂及显色剂的填充剂对样本动脉血管进行灌注,并借助数字X射线成像设备对灌注效果进行实时监测,最后得到动脉被显色的断层解剖数据集,可实现动脉血管的自动分割,重建得到反映样本动脉血管系统空间结构的三维模型。
【图文】：

方便其他研究人员按实验及研究需求提取标准的传、行为学等研究。通过调研，我们对几个主要的数据库中断、图像数据采集方式以及后期数据处理方法总结如下：胚胎发育数据库丁堡小鼠图像数据集工程（Edinburgh MouseAtlas Project，eM理工学院都在进行小鼠胚胎发育过程的图像数据库研究。他们是由 C57BL 与 CBA 的 F1 杂交雄性小鼠与同种雌性小鼠交配图片集采用传统生物组织切片制备（将胚胎从它的外隔膜中分's 固定，用石蜡包埋，然后用切片机得到厚度为 7um 的生物切以及曙红复染色来对特殊组织进行辨识）。所有切片均由装镜和一个 Xillix 1400 数码相机的 Zeiss Axioplan 显微镜记录下.36um/象素，，如图 1.1a[27]所示。得到的图像数据利用 MAPain维体模型中的任意角度的生物组织切片。利用体绘制方法得到

由可选参数（颜色、透明度）得到的表面组织的三维可视化，如图 1.1b 所示用到了 VTK，面绘制用到的是 AVS（Advanced Visual Systems），能分辨的织就是胆管胚芽，为一直径大约 0～35um 的球形结构，最细的血管只有一（4um）[26-28]。同时美国加利福尼亚理工学院主要是由μMRI （ Magnetic resonance imagin取小鼠从受精卵到小幼鼠整个胚胎发育过程的图像数据库。得到图片空间分0～80um（不同的胚胎发育阶段有不同的分辨率）。最后进行手工分割利用 A，重建得到小鼠胚胎发育各个阶段的三维图像数据[29-31]。图 1.2[29]所示为数提供的二维断层(a)及三维重建图(b)。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：R-332;R319

【参考文献】

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1 吉永星,俎栋林,包尚联;CT机和核磁共振成像(MRI)机之间的比较研究[J];CT理论与应用研究;2000年03期

2 倪文磊;超声CT理论与方法综述[J];CT理论与应用研究;2004年03期

3 高全胜,谭立文,应大君;大体标本冰冻薄层断面切片机的研制[J];第三军医大学学报;2001年11期

4 张绍祥,刘正津,谭立文,邱明国,李七渝,李恺,崔高宇,郭燕丽,杨晓萍,张伟国,陈现红,陈金华,丁仕义,陈伟,陆明,游箭,许忠信,王欲u&,邓俊辉,唐泽圣;首例中国数字化可视人体完成[J];第三军医大学学报;2002年10期

5 王世真,周前;核医学正迈进PET时代[J];国外医学(放射医学核医学分册);1997年Z1期

6 胡文政;光学相干断层成像术在眼科的应用[J];国外医学.眼科学分册;1998年03期

7 白雪岭;刘谦;余雳;廖银萍;骆清铭;龚辉;;适于小动物研究的断层解剖成像系统[J];航天医学与医学工程;2006年01期

8 杨怡,汪宝珍,张学敏,张德添;生物样品电镜X射线微区分析的冷冻超薄切片技术[J];解剖学杂志;1998年03期

9 刘军,富昭;超声及核医学断层解剖研究现状及瞻望[J];解剖学杂志;2001年05期

10 钟世镇;数字人——信息与生命科学结合的新领域[J];科技导报;2005年02期

本文编号：2538193