動(dòng)態(tài)圖像分析與微循環(huán)應(yīng)用

余上斌

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，武漢430030

動(dòng)態(tài)圖像分析（Dynamic Image Analysis）是圖像運(yùn)動(dòng)分析和視頻分析的基礎(chǔ)內(nèi)涵，對(duì)視屏流圖像中的物體識(shí)別、運(yùn)動(dòng)跟蹤、軌跡分析、三維結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)編碼等方面提供了系統(tǒng)支持。醫(yī)學(xué)微循環(huán)的圖像觀察與處理基本構(gòu)建：硬件由顯微鏡﹑高分辨率（380線）彩色攝像頭﹑信號(hào)轉(zhuǎn)換盒﹑圖像捕獲卡（含A／D轉(zhuǎn)換器）及圖像處理卡組成，軟件包括圖像捕獲軟件﹑圖像管理軟件﹑圖像分析軟件和文檔資料管理軟件。微循環(huán)圖像由數(shù)碼攝像頭或相機(jī)直接拍取，基本過程如下：實(shí)驗(yàn)標(biāo)本→圖像（形）拾取裝置→光電轉(zhuǎn)換裝置（CCD攝像頭或數(shù)碼相機(jī)）→數(shù)字圖像→幾何修正和色亮度調(diào)整→幾何測量→結(jié)果分析。結(jié)果輸出 ：（1）打印機(jī)打印彩色拷。把數(shù)字圖像縮小或放大后打印到照片紙上，用于論文寫作和學(xué)術(shù)交流；（2）電視機(jī)實(shí)況輸出。利用電視成像技術(shù)，把數(shù)字圖像或動(dòng)態(tài)視頻、數(shù)字錄像直接顯示到電視屏幕上，用于課堂教學(xué)和學(xué)術(shù)交流；（3）數(shù)字錄像。對(duì)電視成像的視頻，直接數(shù)字化保存到計(jì)算機(jī)硬盤中。由于數(shù)據(jù)傳輸速度受限，目前一般采用MJPEG、MPEG-1（VCD）、MPEG-2（DVD）壓縮技術(shù)，其中 MJPEG采用不掉幀壓縮技術(shù)，所以數(shù)碼率高，適合高要求分析場合，如心肌細(xì)胞動(dòng)態(tài)測定；而MPEG-1／2壓縮率高，適合用于教學(xué)和學(xué)術(shù)交流時(shí)的錄像演示。數(shù)字圖像文件存貯：數(shù)字化采集的圖像，可以直接保存到計(jì)算機(jī)硬盤中，圖像格式有一系列通行國際標(biāo)準(zhǔn)，其中BMP格式是Windows位圖格式，無壓縮，因此文件較大，大量應(yīng)用于圖像分析和處理；JPG格式壓縮比高，文件大小一般僅為BMP圖像格式的1／10甚至更小，但壓縮圖像使細(xì)節(jié)有失真。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腸系膜微循環(huán)通過計(jì)算機(jī)屏幕或電視屏幕直觀觀察微循環(huán)動(dòng)態(tài)圖像（形），并可直接在視頻上測量微循環(huán)的有關(guān)數(shù)據(jù)。主要測量輸入管徑、輸出管徑、血管數(shù)目、血管長度、管袢長度、管袢數(shù)目、管袢頂、血管交叉數(shù)、形態(tài)畸形、紅細(xì)胞聚集個(gè)數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、是否滲出、血流流態(tài)（線流、線粒流、粒線流、粒流及擺流等）和血流參照模擬流速等數(shù)據(jù)。主要測定原理：（1）點(diǎn)測量：運(yùn)用白噪音聲技術(shù)進(jìn)行灰度或顏色信息處理。可獲得如血管數(shù)目、管絆數(shù)目、血管交叉數(shù)、紅細(xì)胞聚集數(shù)、白細(xì)胞數(shù)等；（2）線測量：運(yùn)用線性相關(guān)原理，做直線測定血管長度、輸入和輸出管徑，曲線長度管絆長度、管絆頂?shù)龋换叶群蜕市畔?形態(tài)畸形、白細(xì)胞滲透、單位面積白細(xì)胞數(shù)、單位面積紅細(xì)胞聚集數(shù)；（3）血流速度測定：腸系膜毛細(xì)血管、微動(dòng)脈或微靜脈內(nèi)血流參照模擬流速，運(yùn)用飛點(diǎn)跟蹤原理計(jì)算流速數(shù)據(jù)。