生物顯微鏡-顯微圖像分析系統(tǒng)及其使用

在形態(tài)特征上，組織與細胞的有形成分主要有膜結構（包括質膜、線粒體膜、內(nèi)質網(wǎng)膜、高爾基復合體膜、核膜等）、顆粒結構（包括線粒體、溶酶體、微體、分泌顆粒等）、纖維結構（包括微管、微絲）。這些點狀、線狀和面狀的組織與細胞形態(tài)結構的定量問題一直困擾著顯微形態(tài)學的發(fā)展，少數(shù)顯微形態(tài)計量分析也于二維結構水平，很難客觀反映細胞本來的三維結構。

細胞形態(tài)立體計量學可將顯微鏡下所觀察到不同形態(tài)的結構進行三維數(shù)字化重建，定量地反映出細胞立體結構的特征。目前，隨著計算機圖形圖像分析技術的飛速發(fā)展，國內(nèi)外已有許多技術公司開發(fā)出不同功能的自動顯微圖像分析系統(tǒng)。使顯微形態(tài)學研究進入了一個客觀、、可量化地反映形態(tài)結構變化的階段。

一、顯微圖像分析系統(tǒng)簡介

生物顯微鏡顯微圖像分析系統(tǒng)主要用客觀而的數(shù)字來表達存在于標本中的各種信息，可稱為數(shù)學形態(tài)學。它已經(jīng)成為一種*的形態(tài)學領域的科學研究工具，并且逐漸展現(xiàn)出巨大的潛力。顯微圖像中包含著極其豐富的內(nèi)容，圖像測量將會隨著信息科學和人工智能曲發(fā)展而日益顯示其重要作用?，F(xiàn)代圖像測量是光學、電子學、計算機技術等相互滲透的跨學科的結果，涉及廣泛的學科領域，運動解剖學只是其中一個分支。不同的自動顯微圖像分析系統(tǒng)其圖像分析的參數(shù)也不盡相同。較常用的有組織和細胞的幾何形態(tài)分析，如細胞的面積、周長、長短軸、宜徑、形態(tài)因子和核漿比等；灰度值參數(shù)是分析待測物質顏色深淺的表達程度。目前，灰度值參數(shù)的測量可以定性和半定量測量；密度參數(shù)常用于分析待測物質的陽性表達率、酶標記、原位雜交分析等，密度參數(shù)測量有面積密度（面積百分比）和數(shù)量密度〔數(shù)量百分比）的測量。熒光定量分析是經(jīng)熒光免疫組化特殊染色后，測定細胞的DNA、RNA和蛋白質等相對含量。細胞或組織經(jīng)熒光標記后，可以定量分析鈣離子、洛陽體和DNA等的含量。由于標記方法的不同，還可做多個熒光標記的分析測量。

二、生物顯微鏡顯微圖像分析系統(tǒng)的構成

顯微圖像分析系統(tǒng)由光學顯微鏡、攝像機（或照相機、圖像掃描器）、圖像處理機（計算機）和顯微圖像分析軟件等組成。組織切片的制備質量、光學顯微鏡產(chǎn)品的質量和攝像機（或照相機、圖像掃描器）的分辨率與質量是關系生物顯微鏡顯微圖像質量的重要環(huán)節(jié)。組織切片一般厚度為5—7μm，光學顯微鏡的物鏡一般配有平場消色差鏡頭，攝像機（或照根機、圖像掃描器）的分辨宰應在500萬像家以上，顯微圖像分析軟件應具有形態(tài)立體計量學所需要的參數(shù)設計和灰度恒、光密度值、平均光密度值以及積分光密度值等參數(shù)。

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