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1、The reserch on micrograph area of pathological slice-陈炜 何丽娜 第 1 页-共 11 页 2008-10-15 开放实验项目实验设计 基础医学实验教学中心基础医学实验教学中心基础医学实验教学中心基础医学实验教学中心 The reserch on micrograph area of pathological slice-陈炜 何丽娜 第 2 页-共 11 页 2008-10-15 实验设计大纲实验设计大纲实验设计大纲实验设计大纲 实验名称实验名称实验名称实验名称： 病理切片显微面积精确测算的研究 The reserch on microg
2、raph area of pathological slice 课题来源课题来源课题来源课题来源：自 选 设计班级设计班级设计班级设计班级：06 级临床医学本科 1 班 设计人员设计人员设计人员设计人员：陈陈陈陈 炜炜炜炜 何丽娜何丽娜何丽娜何丽娜 设计日期设计日期设计日期设计日期：2008 年 10 月 15 日 指导老师指导老师指导老师指导老师：张晓 荣成 成都医学院实验技术教研室成都医学院实验技术教研室成都医学院实验技术教研室成都医学院实验技术教研室 2008 年制年制年制年制 The reserch on micrograph area of pathological slice-陈炜
3、 何丽娜 第 3 页-共 11 页 2008-10-15 一一一一、实验设计的目的意义实验设计的目的意义实验设计的目的意义实验设计的目的意义：实验设计的目的意义实验设计的目的意义实验设计的目的意义实验设计的目的意义，国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状，存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题，解解解解决问题的思路决问题的思路决问题的思路决问题的思路。 1、目的与意义目的与意义目的与意义目的与意义 拟通过本实验得出一种对大鼠脊髓损伤病理切片坏死区域面积的精确测量。主要研究计算机技术的各种测算方法及编码技术对脊髓损伤病理切片坏死区域边缘测绘及面积测算的可行性和精确性。通过本实
4、验可得出目前边缘测绘和面积测算精确的测算方法，为科研提供更加精确的测算技术具有重要意义。 2、国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状 对脊髓损伤病理切片坏死区进行面积等数据的测算是研究其病理改变的重要环节。像素当量是测量中最重要的参数，该参数对最终标定精度与检测系统智能定位精度都有决定性影响1。理论上，整像素边缘定位的最大误差为 0.5 个像素，2 个特征点间距就可能存在 1 个像素的误差，造成测量精度不高、误差大的现象2。目前已有几种常甠的测量方法，即较多采甠的早期生物医学图像分析系统 Quantimet 970 软件(DOS 版本)和 Photoshop 图像处理软件，另
5、外还有计算机程序设计进行辅助边缘测绘，如 Visual Basic 6.0、Visual Basic.NET 以及MATLAB 专业数学分析软件包等。 Quantimet 图象分析仪图象分析仪图象分析仪图象分析仪是目前世界上先进的图象分析设备。可进行视场参数、 基象参数的测量，具有计数、测量、比较、比类、二值图象处理、灰度图象处理等高级图象分析、图象处理功能。 Quantimet 图象分析仪采甠逐行扫描制度， 每张标准图像中共含 830784 个像素3，具有较高的图像分辨率；Quantimet 由于基于 QUIPS 语言，故也可进行图像二值分析，且具有较为精确的结果。 The reserch
6、on micrograph area of pathological slice-陈炜 何丽娜 第 4 页-共 11 页 2008-10-15 Photoshop 是一款强大的图像处理软件,其像素精细程度确实惊人，这变给我们面积测绘带来了一个很好的方法。我们可以利甠计算机像素成像的原理来进行面积的计算，甚至可以进行像素的积分。同 Quanti met 570 软件相比, Photoshop 图像处理软件测量脊髓损伤后坏死区面积的功效相当,并具有功能强大、简便、快捷、 直接及无需额外辅助设备的特点，且与传统 Quantimet 图象分析仪无显著性差异4。 Visual Basic 6.0 亦广泛
7、应甠于图形设计、图像处理及多媒体技术中。二值化处理可以精确到 VB 语言里的每一堤(1 堤= 1/567 逻辑厘米)。虽然 Visual Basic 没有 C/C+可以直接操作内存，分析二进制图像编码的功能，但其简便的操作和简洁的程序编写得到了业界普遍的接受，而且精度也很高5。 Matlab 数学软件包数学软件包数学软件包数学软件包是由美国 MathWorks 公司推出的计算机软件， 经过多年的逐步发展已成为近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。其图像邻域及块操作功能也非常精确，可以通过自编程序和矩阵运算实现对损伤面积的边缘检测和面积测算6。Matlab语言虽然具有强大的图形处理能
8、力， 但其编写图形甠户界面的能力却较弱，而在 VB 集成开发环境中，要进行界面设计却较为方便。因此将两者的优点充分结合7将会极大提高效率和质量。 3、存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题 目前文献介绍的每一种测算方法都存在较大的随意性，并没有对某一测算方式进行系统的研究和评价以找出更为精确的技术。直接导致最后测算结果误差相对较大，影响脊髓损伤最后的统计分析。 4、解决问题的思路解决问题的思路解决问题的思路解决问题的思路 利甠人体各组织（主要为肝脏、皮肤）病理切片甠不同方法进行分组测算、比较，最后The reserch on micrograph area of pathological s
9、lice-陈炜 何丽娜 第 5 页-共 11 页 2008-10-15 进行统计学分析得出最终结论，得出一个更精确的测算方式，以应甠到脊髓损伤实验上面。 5、参考文献参考文献参考文献参考文献： 1 JOSE S.The national technology roadmap for semicon-ductorsJ.Semiconductor Industry Association,1999 2LYVERS E P,MITCHELI OR.Subpixel measure-ments using a moment based edge operatorJ.IEEE Trans.On PAMI
10、 1986(5):651-664 3王凯,王锐,王伟等. Quantimet-970 图象分析仪的应甠与功能开发J. 鞍钢技术.1994(9):27-33 4焦西英,程希平,钱新宏等.脊髓坏死面积的测量方法介绍J. 神经解剖学杂志. 2006.22(3):356-358. 5余厚云,邓善熙,杨永跃等.甠 Visual Basic 6.0 编程实现显微图像测量J. 微计算机信息.2003(2):67-68 6徐飞,施晓红等,MATLAB 应甠图像处理M.西安.西安电子科技大学出版社.2002.5 7 黄尔烈,吴开兴.MATLAB 在 VB 中的数学调甠J河北建筑科技学院学报,2003,20(1)
11、:27-29 二二二二、实验设计方案实验设计方案实验设计方案实验设计方案（实验设计目标实验设计目标实验设计目标实验设计目标,拟解决的主要问题拟解决的主要问题拟解决的主要问题拟解决的主要问题, 实验动物设计实验动物设计实验动物设计实验动物设计,实验专业设计实验专业设计实验专业设计实验专业设计，实验统实验统实验统实验统计设计计设计计设计计设计,实验方法设计实验方法设计实验方法设计实验方法设计，可行性分析可行性分析可行性分析可行性分析,预期结果预期结果预期结果预期结果，实验设计工作时间安排实验设计工作时间安排实验设计工作时间安排实验设计工作时间安排） 。） 。） 。） 。 （一一一一）实验设计目标实
12、验设计目标实验设计目标实验设计目标，拟解决的关键问题拟解决的关键问题拟解决的关键问题拟解决的关键问题 设计目标设计目标设计目标设计目标 比较 Visual Basic、Photoshop、Quantimet-570 和 MATLAB 以及四者混合对肝脏、皮肤病理切片面积测算的精确度，从而找到一种更为精确的测算方法。 拟解决的关键问题拟解决的关键问题拟解决的关键问题拟解决的关键问题 病变区选择测算的精度和实验结果分析。 （二二二二）实验设计实验设计实验设计实验设计 The reserch on micrograph area of pathological slice-陈炜 何丽娜 第 6 页-
13、共 11 页 2008-10-15 1、实验动物设计实验动物设计实验动物设计实验动物设计 选择已购病理切片为实验材料的几点理由： 1）购买的病理切片病变区相对比较清楚，对测量有利且大多有衡量标准。 2）病理切片易得，由病理教研室提供。 3）本实验是脊髓损伤整个实验中的一分支研究实验，结果应返回本实验，为本实验服务。 2、实验实验实验实验专业设计专业设计专业设计专业设计 选取人体肝脏、皮肤病理切片为实验材料。由于 Quantimet 图象分析仪与 Photoshop在以前文献中已经做出了测算比较，且 Photoshop 与 Quantimet 图象分析仪结果无显著性差异， 则本实验不考虑 Qua
14、ntimet 图象分析仪， 而直接经图像采集系统将图像采集完成后在计算机上应甠 Photoshop、Visual Basic、MATLAB 对数字化病理图像进行编程与面积测算，并记录每次测算得到的数据(m2)。 Photoshop 测量出分辨率为 200Pix 时标尺单位长度数值，记录病变区像素。 Visual Basic 记录灰度值。 VB&MATLAB 记录在 VB 中的灰度值。 3、实验统计设计实验统计设计实验统计设计实验统计设计 1）随机随机随机随机：选取 10 盒人体病理切片，选出其中来自肝脏和皮肤的病理切片，然后按原始号码从小到大的顺序以 1-n 的数字依次重新编号 （n 为选出符
15、合要求的切片数） ，在新编号切片中随机选取 4 张切片， 。 其余三盒也按第一盒选出的原始切片号选择并重新编号。随机选取方法：利甠 Visual Basic 生成取值范围为(0,10的 4 位随机整数作为选取的切片号,依次分为 Pic1，Pic2，Pic3，Pic4 张待测样本.10 只/组。 The reserch on micrograph area of pathological slice-陈炜 何丽娜 第 7 页-共 11 页 2008-10-15 2）对照对照对照对照：本实验为组间相互对照。 3）重复重复重复重复：本实验切片量大，且每盒均有符合要求的不同切片数张，得到的样本数量大，
16、重复性好。 4）统计数据收集统计数据收集统计数据收集统计数据收集：本实验收集计量资料，初步确定对各组实验数据的比较为实验值比较。三种测算方案分三个表格记录。Collection data,see sheet1-3 Sheet1 ESheet1 ESheet1 ESheet1 Experimentxperimentxperimentxperimental Data For al Data For al Data For al Data For PhotoshopPhotoshopPhotoshopPhotoshop Pic1 Pic2 Pic3 Pic4 Pix Area Pix Area Pix Area Pix Area 1 2
