一种脑组织微观结构量化方法技术

本发明专利技术属于脑组织微观结构测量技术领域，具体涉及一种脑组织微观结构量化方法

【技术实现步骤摘要】
一种脑组织微观结构量化方法


[0001]本专利技术属于脑组织微观结构测量
，具体涉及一种脑组织微观结构量化方法
。

技术介绍

[0002]随着脑科学与类脑研究的开展，脑部微观结构变化被广泛关注
。
然而，目前针对脑微观结构的研究多集中于现象学层面，并未针对局部微观结构进行定量分析
。
越来越多的研究表明，脑组织的生理变化
、
力学行为，与局部区域微观结构含量变化密切相关
。
作为推进脑科学研究深入的必要手段，开展脑组织局部微观结构的量化方法的研究具有重要意义
。
[0003]目前针对脑组织微观结构的量化方法主要分为手动计数法与自动计数法
。
其中手动计数法主要针对少数细胞的统计，涉及大量细胞的计数时，多采用自动计数法
。
然而，当细胞颜色过暗
、
重叠度高时，自动计数法无法对细胞进行识别，易造成较大误差，且相比于细胞数目量化方法，针对如蛋白聚糖
、
胶原
、
髓磷脂等细胞外基质成分的脑组织微观结构量化方法尚未见报道
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种脑组织微观结构量化方法，所述脑组织微观结构量化方法，可以对脑组织细胞和细胞外基质进行有效量化，减小量化误差，提高量化准确性，且弥补现有细胞外基质量化方法缺失的缺陷
。
[0005]本专利技术提供了一种脑组织微观结构量化方法，包括如下步骤：
[0006]以光学显微镜对脑组织样本的染色切片进行扫描和拼接，得到染色切片的图像；
[0007]使用图片处理工具对所述染色切片的图像进行二值化处理，得到二值化处理的图像；
[0008]使用图片处理工具对所述二值化处理的图像中的脑组织微观结构进行量化
。
[0009]优选的，所述二值化处理前，优选还包括对所述染色切片的图像进行随机划分，得到染色切片的图像子区域
。
[0010]优选的，所述脑组织微观结构包括脑细胞和
/
或脑细胞外基质
。
[0011]优选的，所述量化包括量化单位面积脑组织中的脑细胞数量和
/
或量化单位面积脑组织中的脑细胞外基质含量
。
[0012]优选的，所述量化单位面积脑组织中的脑细胞数量的方法包括：以图片处理工具中的修补工具和打断工具分别对所述二值化处理的图像填补孔隙和分离重叠细胞，得到单位面积脑组织中的脑细胞数量；
[0013]所述量化单位面积脑组织中的脑细胞外基质含量的方法包括：以颜色阈值工具标记所述染色切片的图像中的特定阈值像素点，二值化后，计算所述特定阈值像素点总和与所述二值化处理的图像中的总像素点比值，得到单位面积脑组织中的脑细胞外基质含量
。
[0014]优选的，所述染色切片的厚度为3～5μ
m。
[0015]优选的，所述图片处理工具包括
ImageJ
软件
。
[0016]优选的，所述脑细胞的染色切片包括苏木精
‑
伊红染色切片；所述脑细胞外基质包括蛋白聚糖，所述蛋白聚糖的染色切片包括阿立新蓝
‑
过碘酸
‑
雪夫染色切片
。
[0017]优选的，所述脑组织样本后在取样2小时内进行固定，进行固定前，所述脑组织样本保存于低温富氧的人工脑脊液中；所述低温富氧的人工脑脊液的温度为3～
5℃
，氧气含量为
95
％，二氧化碳的含量为5％，
pH
值为
7.3
～
7.4。
[0018]优选的，所述拼接时，染色切片间的重叠尺寸大于
10
％
。
[0019]有益效果：
[0020]本专利技术提供了一种脑组织微观结构量化方法，包括如下步骤：以光学显微镜对脑组织样本的染色切片进行扫描和拼接，得到染色切片的图像；使用图片处理工具对所述染色切片的图像进行二值化处理，得到二值化处理的图像；使用图片处理工具对所述二值化处理的图像进行量化
。
本专利技术通过将光学显微镜与染色切片进行结合，利用微观结构与背景的色差，采用图像分析软件对所选取的图像区域进行二值化处理，针对不同微观结构制备的不同的染色切片可以产生不同的特定阈值，进而通过二值化区域所占整体面积比例量化各微观结构，在保证单位面积的有效性的基础上，保证分析结果的准确性，提升分析效率，解决现有脑组织微观结构量化分析误差大，数据随机性不强的问题，且能够弥补现有细胞外基质量化方法缺失的缺陷
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍
。
[0022]图1为实施例1中脑组织微观结构量化方法的流程图；
[0023]图2为实施例1中染色切片单位面积随机选择示意图；
[0024]图3为实施例1中染色切片图像子区域划分示意图；
[0025]图4为实施例1中单位面积内脑细胞计数示意图；
[0026]图5为实施例1中单位面积内蛋白聚糖含量量化示意图
。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种脑组织微观结构量化方法，包括如下步骤：
[0028]以光学显微镜对脑组织样本的染色切片进行扫描和拼接，得到染色切片的图像；
[0029]使用图片处理工具对所述染色切片的图像进行二值化处理，得到二值化处理的图像；
[0030]使用图片处理工具对所述二值化处理的图像中的脑组织微观结构进行量化
。
[0031]本专利技术优选获取脑组织样本
。
本专利技术所述脑组织样本优选在人或动物死后
10min
内获取，并保存于低温富氧的人工脑脊液中
。
本专利技术对所述脑组织样本的获取方式没有特殊限定，采用本领域中常规获取方法即可
。
本专利技术所述低温富氧的人工脑脊液的温度优选为3～
5℃
，氧气含量优选为
95
％，二氧化碳的含量优选为5％，即所述低温富氧的人工脑脊液中的气体体积含量组成为5％
CO2和
95
％
O2；
pH
值为
7.3
～
7.4。
本专利技术所述脑组织样本优选
包括脑细胞和
/
或脑细胞外基质，更优选为脑细胞或脑细胞外基质；所述脑细胞外基质优选包括但不限于蛋白聚糖
、
胶原或髓磷脂，更优选为蛋白聚糖
。
本专利技术对所述人工脑脊液的来源没有特殊限定，采用常规市售人工脑脊液即可
。
[0032]获取脑组织样本后，本专利技术优选将所述脑组织样本在
2h
内进行固定
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种脑组织微观结构量化方法，其特征在于，包括如下步骤：以光学显微镜对脑组织样本的染色切片进行扫描和拼接，得到染色切片的图像；使用图片处理工具对所述染色切片的图像进行二值化处理，得到二值化处理的图像；使用图片处理工具对所述二值化处理的图像中的脑组织微观结构进行量化
。2.
根据权利要求1所述的脑组织微观结构量化方法，其特征在于，所述二值化处理前，还包括对所述染色切片的图像进行随机划分，得到染色切片的图像子区域
。3.
根据权利要求1或2所述的脑组织微观结构量化方法，其特征在于，所述脑组织微观结构包括脑细胞和
/
或脑细胞外基质
。4.
根据权利要求3所述的脑组织微观结构量化方法，其特征在于，所述量化包括量化单位面积脑组织中的脑细胞数量和
/
或量化单位面积脑组织中的脑细胞外基质含量
。5.
根据权利要求4所述的脑组织微观结构量化方法，其特征在于，所述量化单位面积脑组织中的脑细胞数量的方法包括：以图片处理工具中的修补工具和打断工具分别对所述二值化处理的图像填补孔隙和分离重叠细胞，得到单位面积脑组织中的脑细胞数量；所述量化单位面积脑组织中的脑细胞外基质含量的方法包括：以颜色阈值工具标记所述染色切片的图像中的特定阈值像素点，二值化后，计算所述特定阈值像素点总和与所述二值化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，赵宏伟，李义强，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：