【基础医学】体视学?形态学? .ppt
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1、体视学?形态学?,从二维平面到三维空间,我们总是面临各种图像需要处理,比如:你看到了什么?,我们看到的:,二维轮廓?三维空间内弯弯曲曲的管道?三维空间内直的管道?结论:对于二维轮廓进行定性描述或者主观的定量描述是不够的。用数学方法获取针对物体本身的三维定量描述是可行的。,举例:,在电镜下看到某种细胞内细胞器更加密集:早期形态学家:细胞内那种细胞器数量增多了。体视学家:未必,必须对细胞总体积进行无偏估计。,再举例:,某切片上看到毛细血管断面数量增加:早期形态学者:组织内毛细血管数量增加了体视学者:毛细血管长度密度增加了。,体视学方法的优点:,一:尽管我们已经有了各种自动图像分析系统,但是必须指出
2、的是,依靠机器不能完全识别复杂的生物学结构。二:由于成本和技术原因,我们也不可能用全三维重构的方法来对标本进行检测。,所以:体视学=抽样+人工识别,举例:如何检测:,1:Cast系统是一个体视学软件工具包,而不是一套自动检测体系,问题一:,面积:某幼年雄性大鼠坐骨海绵体肌的横切切片投射到平整的墙壁上观察如图所示,(放大倍数为21)请问该横切面的面积:?,抽样原则:,用11cm的测格:,测量得测点为18个点,随机再测两次,分别为17个点,和15个点。所以:平均测点总数为:(17+18+15)/3=16.7每个点关联的面积是多少?()2120.2268mm2所以:该肌肉的面积是:16.70.226
3、8=3.8mm2,非常简单!,可是我们会面临着很多复杂的情况:怎么算体积?,卡瓦列里原理:Cavalieris principle,V(obj)=t(厚度)a(面积)更复杂一点:V=(ta)/n=t/na(p)p也就是说,知道切片抽样厚度,指导总共计数点数,就可以算出体积。,Gundersen 的发现:,为了取得更好的测量精度:最好增加切片数,而不是增加测点数。同图像分析软件相比,用人工测点精度更高。A general rule is that no matter how complex the object it is only necessary to make about 10 sect
4、ions through it and to count no more than a total 200 points over all sections.,更重要的是:如何抽样:,比如这个例子:任意一条直线切圆所得的弦长度大于圆内接三角形的几率是多少?,A方案,A,结论:几率是1/3,B方案,结论:p=1/2,C方案:,结论:p=1/4,所以:不恰当的抽样=完全错误的结论,举例:假设一石蜡包埋块内包埋的是一个完整的椭球形器官,其长径大约6mm,拟沿该器官长轴切片,切片平面与长轴垂直,并拟切取5张切片来研究,切片厚度5m。下列抽选切片的方法哪种(些)正确:在1至240之间选择一随机数字r;从
5、该器官的第一张切片算起,首先抽取第r张切片,然后继续切片,每隔239张切片后抽取一张,直至共抽取了5张切片。将整个器官切完(即完全切成连续切片)。先在1至240之间选择一随机数字r;从该器官的第一张切片算起,首先抽取第r张切片,然后继续切片,每隔239张切片后抽取一张,这样将整个器官切完,能抽多少张切片就取多少张切片。随机切取5张切片即可,选择切片时不带主观性或者不知道该切片内待测结构的特点,可以考虑用生成随机数的方法。切连续切片,只切部分组织块,剩余的组织块留着备用或它用。例如切13的组织块,即要切约400张切片,5张切片可如下抽取:先在1至80之间选择一随机数字r;从该器官第一张切片算起,
6、抽取第r张切片然后继续切片,每隔79张后抽取一张,直至抽取5张切片。,本质:,另外一类问题:,在这幅长方形显微照片内可见一些不规则的血管轮廓(斜线阴影)。关于该幅照片内血管轮廓的数目,下列哪项(些)陈述正确:A.单位面积照片内血管轮廓数直接与单位体积器官组织内血管的数目有关。B.血管轮廓数直接与器官组织内血管的直径、长度和体积有关。C.血管轮廓数直接与器官组织内血管的长度有关。,所以:我们引入了,体视框的概念:,禁线法则,体视框:,作用:用于计数血管轮廓,颗粒等结构的数量。,更复杂的问题:,这个轮廓的轮廓线是多少?当等距随机抽取切面的时候,能够估计出它的表面积吗?,曲线长:,曲线长B交点数为I
7、测线间距为L总测线长为L总那么:B=/2IL单位面积的线长:Ba=B/A=(/2IL)/(LL总)=/2(I/L总),L,也就是说:单位面积的曲线长同单位长度上的交点数成正比。,用立体学方法可以证明:,Sv=4/Ba也就是说,单位体积内的膜结构的面积同电位面积中的曲线长成正比。带入前页公式,得:Sv=2(I/L总),这个图有问题:,如果我们遇到这幅图怎么办?,引入新的体视框:,摆线体视框的要点:,These are useful for surface estimation on vertical sections,since only the total intersection numbe
8、r is counted and no numerical weighting is required.As default the vertical axis is defined parallel to the Y-direction.,再来一个新问题:这个细胞的体积?,其它体视框,运用:,最后:,估计某器官内某种细胞核的数目等形态定量特征,以下哪种方法最好:制成细胞悬液,利用流式细胞计 制成细胞悬液涂片,然后象计数血细胞那样计数细胞核。制作连续切片,然后三维重建。切取随机切片,利用体视学方法。切取随机切片,利用图像分析仪。,第二部分:,像素,虽然从理论上说,计算机可以用数据把不同的黑白等
9、级分为很多档次,但是我们肉眼能够区别的只有大约265个等级,因此:,亮度:,亮度是一个用来描述图像光亮程度的术语,调整亮度可以调整由RGB通道合成的亮度。通当增强亮度的时候,图像中每个象素的强度值都会向255靠近。降低亮度是,每个象素强度值向0(黑色)靠近。,对比度,对比度是用来表示图像中最亮和最暗部分之间的差异程度的术语。增加对比度可以让像素的强度值扩展到一个更宽的范围。,阶梯图,对于彩色照片:,其实这张照片是:,看这张,在解决这一类问题的时候:,我们常用:IPP这个软件(Image-Pro Plus)计算机图像是MEDIA CYBERNETICS公司开发出的一款功能异常强大的图像处理软件,
10、由于他几乎集合了整个科研活动中的所有需要的图像处理功能,并且MEDIA CYBERNETICS公司还在不断地集成新的能够实现各种功能的插件。因此,该软件已经几乎成为了所有生物,矿业等行业相关的一种标标准。,掌握好了颜色通道的知识非常重要,比如我们遇到这个问题:,求免疫组化阳性的面积?,对该图片进行观察,可以看到图片中主要有三种主要颜色,一是染成蓝色的细胞核,二是呈现出黄色的胞浆,三是细胞间的空隙区域,呈现出浅蓝色,是为背景。,点击measure-count/size,弹出分类测量窗口。,在窗口中选中manual,再点击select color,弹出颜色选择窗口segmentation,这个工具
11、是IPP最有特色的颜色选取工具之一。用好这个工具是使用IPP的要点。,用吸管工具是最简单的。点一下吸管图标,在目标区域点一下,就可以选中该点的颜色,当然一下是不可能完全选中所需要指定的全部区域,可以在未选中的地方接着再点,这样多次选取,直到把想选中的区域全部选中为止。,选好了待测量的区域,也指定了测量项目,就可以进行测量统计了,点击一下测量选择窗口的OK纽,关闭这个窗口,就回到了count/size窗口,再点击一下count按纽,就可以看到程序在进行测量,稍等几秒钟即可读取测量数据。,1.显微镜的亮度要前后保持一致。这包括电源的电压要稳定。最好给显微镜加稳压电源。光源亮度调节在拍摄一组照片的过
12、程中不能动。聚光镜也不能调。2.数码相机不能用自动调节设置,全部用手动设置。包括曝光时间、变焦、光圈。自动白平衡功能要关掉。,3.拍摄荧光照片时自动曝光所带来的影响更大。4.在拍摄双染色荧光切片时,如果要分析两种荧光各自的光强度,还在用单色CCD分别加各个染料的滤光片分别拍摄其单色照片分别分析比较准确。,大学课件出品 版权归原作者所有 联系QQ:910670854 如侵权,请告知,吾即删 更多精品文档请访问我的个人主页 http:/,附赠人生心语,人生太短,聪明太晚,人生太短,聪明太晚(1),我们都老得太快却聪明得太迟把钱省下来,等待退休后再去享受结果退休后,因为年纪大,身体差,行动不方便,哪
13、里也去不成。钱存下来等养老,结果孩子长大了,要出国留学,要创业做生意,要花钱娶老婆,自己的退休金都被拗走了。,人生太短,聪明太晚(2),当自己有足够的能力善待自己时,就立刻去做,老年人有时候是无法做中年人或是青少年人可以做的事,年纪和健康就是一大因素。小孩子从小就告诉他,养你到高中,大学以后就要自立更生,要留学,创业,娶老婆,自己想办法,自己要留多一点钱,不要为了小孩子而活我们都老得太快却聪明得太迟,我的学长去年丧妻。这突如其来的事故,实在叫人难以接受,但是死亡的到来不总是如此。学长说他太太最希望他能送鲜花给他,但是他觉得太浪费,总推说等到下次再买,结果却是在她死后,用鲜花布置她的灵堂。这不是
14、太蠢愚了吗?!等到.、等到.,似乎我们所有的生命,都用在等待。,人生太短,聪明太晚(3),等到我大学毕业以后,我就会如何如何我们对自己说等到我买房子以后!等我最小的孩子结婚之后!等我把这笔生意谈成之后!等到我死了以后人人都很愿意牺牲当下,去换取未知的等待;牺牲今生今世的辛苦钱,去购买后世的安逸在台湾只要往有山的道路上走一走,就随处都可看到农舍变精舍,山坡地变灵塔,无非也是为了等到死后,能图个保障,不必再受苦。许多人认为必须等到某时或某事完成之后再采取行动。明天我就开始运动,明天我就会对他好一点,下星期我们就找时间出去走走;退休后,我们就要好好享受一下。,人生太短,聪明太晚(4),然而,生活总是
15、一直变动,环境总是不可预知,现实生活中,各种突发状况总是层出不穷。身为一个医生,我所见过的死人,比一般人要来得多。这些人早上醒来时,原本预期过的是另一个平凡无奇的日子,没想到一个意料之外的事;交通意外、脑溢血、心脏病发作等等。剎那间生命的巨轮倾覆离轨,突然闯进一片黑暗之中。那么我们要如何面对生命呢?我们毋需等到生活完美无瑕,也毋需等到一切都平稳,想做什么,现在就可以开始做起。一个人永远也无法预料未来,所以不要延缓想过的生活,不要吝于表达心中的话,因为生命只在一瞬间。,人生太短,聪明太晚(5),记住!给活人送一朵鲜花,强过给死人送贵重的花圈,每个人的生命都有尽头,许多人经常在生命即将结束时,才发
16、现自己还有很多事没有做,有许多话来不及说,这实在是人生最大的遗憾。别让自己徒留为时已晚的空余恨。逝者不可追,来者犹未卜,最珍贵、最需要实时掌握的当下,往往在这两者蹉跎间,转眼错失。,人生太短,聪明太晚(6),人生短暂飘忽,包得有一首小诗这样写:高天与原地,悠悠人生路;行行向何方,转眼即长暮。正是道尽了人生如寄,转眼即逝的惶恐。有许多事,在你还不懂得珍惜之前已成旧事;有许多人,在你还来不及用心之前已成旧人。遗憾的事一再发生,但过后再追悔早知道如何如何是没有用的,那时候已经过去,你追念的人也已走过了你。,人生太短,聪明太晚(7),一句瑞典格言说:我们老得太快,却聪明得太迟。不管你是否察觉,生命都一
17、直在前进。人生并未售来回票,失去的便永远不再得到。将希望寄予等到方便的时间才享受,人生太短,聪明太晚(8),我们不知失去了多少可能的幸福不要再等待有一天你可以松口气,或是麻烦都过去了。生命中大部分的美好事物都是短暂易逝的,享受它们、品尝它们,善待你周围的每一个人,别把时间浪费在等待所有难题的完满结局上。找回迷失的生命死亡也许是免费的 但是,却要付出生命的代价。劝大家一句话:把握当下,莫等待。,成功人生的十堂课,人生成功第1课,做一个终生学习的人,离开学校并不意味着学习就结束了。学习可以成为一种生活方式,帮助你发挥最大的潜能。我们从未停止学习,总会有新的,有趣的东西等待我们去发现。学习新的技能可
18、能让人感到有一点恐惧,但每当我们在个人学习上停滞不前时,我们都需要去学习新的东西。积极地寻求支援和建议,突破停滞期。参加一些培训,进修,夜校任何新的兴趣都将会有助于发展你的优势。多看,多听,让你的头脑保持活跃。活到老,学到老。,人生成功第2课,令自己感到沮丧的秘诀就是用空闲时间去烦恼自己是否快乐。所以不要费事去想它!摩拳擦掌干起来吧。你将热血沸腾,你会头脑清醒。很快,在你身体中的这种高涨的积极人生观将把烦恼从你的头脑中赶出去。行动起来,忙碌起来。这是世界上最便宜的一种药,也是最好的一种。,人生成功第3课,在困境中寻找成功的希望逆境是一所最好的学校。每一次失败,每一次打击,每一次损失,都蕴育着成
19、功的萌芽,都教会我在下一次有更出色的表现。我再也不会逃避现实,也不会拒绝从以往的错误中获取经验,我不再因此而促成自己的失败。因为我知道,宝玉不经磨砺就不能发光,没有,我也不能完善自我。现在我知道,灵魂倍受煎熬的时刻,也正是生命中最多选择与机会的时刻。任何事情的成败取决于我在寻求帮助时是抬起头还是低下头。无论何时,当我被可怕的失败击倒,在最初的阵痛过去之后,我都要想方设法将苦难变成好事。伟大的机遇就在这一刻闪现这苦涩的根必将迎来满园芬芳!我将一直在困境中寻找成功的希望。,人生成功第4课,没有人可以使你感到自卑我选择自我感觉良好,这样我能更加开放地学习。如果人们给我负面的回应或是批评我做的事情,我
20、不会认为他们所说的就表明我是一个“差劲的”人。我坚信自尊由我掌控,这让我毫无戒心地去听取别人的反馈,想看看是否有我可以学习的东西。我们每天都有两种选择。我们可以感到自己很棒,也可以感到自己很差劲。难道有人会选择后者吗?,人生成功第5课,紧紧抓住梦想我们每个人都有梦想。我们每个人都希望能发自内心地相信自已有一种特殊的天赋,相信自己能发挥重要的作用,相信自己能以一种特殊的方式感动他人,相信自己能够把世界变得更加美好。在一生中,我们都曾经对自己渴望并追求的生活品质抱有憧憬。然而,对我们大多数人来说,这些憧憬在日常生活的成规和挫败中已经变得如此渺茫,以到于我们甚至不再努力去实现它们。对太多人来说,梦想
21、已经远离,随之远离的还有塑造我们命运的意愿。很多人已经推动了坚定的信念,而正是坚定的信念为胜利者创造了优势。我们所要做的就是重拴梦想,并实现梦想,让我们每个人都记住,并去运用深藏在自己身上的无限潜能。,人生成功第6课,毅力无法替代世界上没有任何东西可以替代毅力。才干不可以,无所作为的能人十分普遍;天分不可以,碌碌无为的天才尽人皆知;教育不可以,受过良好教育的没落者更是随处可见。只要有毅力和决心,就是无所不能的。毅力并不总是意味着永远坚持做同一件事。它意味着无论你做任何事情,你都要立刻全心投入,竭尽全力;它意味着先做艰苦的工作,再去期待随之而来的满足和回报。它意味着开心地工作,渴望更多的知识和进
22、步。它意味着多打几个电话,多夏装几里路,多除草,早起床,意味着总是寻求更好的方式去做你在做的事情。毅力就是经历考验和过失的成功。,人生成功第7课,驻足片刻闻花香在现代生活的忙忙碌碌中,人们很少会停下来欣赏自然的美。问问自己,你有多少次倾听过鸟儿的歌唱。你最近一次抬头仰望闪耀的星空又是在什么时候?时光飞逝,人生苦短。不要忘记驻足闻闻花香。我们在急于谋生的过程中,往往忽视了我们生活的品质。多少次,你听见人们为这为那说“我忙死了。”多可惜啊!有一天,当他们真的找到时间能够驻足片刻闻花香时,可能已经太迟了。,人生成功第8课,加入到微笑者和赞美者的行列来当你对别人,别人也会对你报以,你自然会感觉很棒。即
23、使他有对你报以,你也会感觉很棒,因为你认识到世界上最贫穷的人就是从不微笑的人,当你对那个人微笑,你立刻变得更加富有。赞美也是这个道理。当你真诚地毛病抑或恭维一个人时,他将立刻受益,更喜欢自己。当你让别人感觉更好时,你自己也会感觉更好。,人生成功第9课,让自己快乐。调查表明,我们当中70%的人在生活中时间有临床性的抑郁现象。如今我们有这么多的机遇,为什么我们还这么不快乐呢?人们尝试各种东西:金钱,权利,事业,婚姻,离婚,酒精,摇滚甚至毒品,但我们大多数人只是想要得到一样东西快乐。快乐是人的一种自然的身心状态;我们只要去相信快乐,让自己感受快乐。要宣称:我应当得到快乐。说出来,唱出来,喊出来。优先
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