動態(tài)圖像分析與微循環(huán)應用

余上斌

華中科技大學同濟醫(yī)學院基礎醫(yī)學實驗教學中心，武漢430030

動態(tài)圖像分析（Dynamic Image Analysis）是圖像運動分析和視頻分析的基礎內涵，對視屏流圖像中的物體識別、運動跟蹤、軌跡分析、三維結構分析、運動編碼等方面提供了系統(tǒng)支持。醫(yī)學微循環(huán)的圖像觀察與處理基本構建：硬件由顯微鏡﹑高分辨率（380線）彩色攝像頭﹑信號轉換盒﹑圖像捕獲卡（含A／D轉換器）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)圖像由數碼攝像頭或相機直接拍取，基本過程如下：實驗標本→圖像（形）拾取裝置→光電轉換裝置（CCD攝像頭或數碼相機）→數字圖像→幾何修正和色亮度調整→幾何測量→結果分析。結果輸出 ：（1）打印機打印彩色拷。把數字圖像縮小或放大后打印到照片紙上，用于論文寫作和學術交流；（2）電視機實況輸出。利用電視成像技術，把數字圖像或動態(tài)視頻、數字錄像直接顯示到電視屏幕上，用于課堂教學和學術交流；（3）數字錄像。對電視成像的視頻，直接數字化保存到計算機硬盤中。由于數據傳輸速度受限，目前一般采用MJPEG、MPEG-1（VCD）、MPEG-2（DVD）壓縮技術，其中 MJPEG采用不掉幀壓縮技術，所以數碼率高，適合高要求分析場合，如心肌細胞動態(tài)測定；而MPEG-1／2壓縮率高，適合用于教學和學術交流時的錄像演示。數字圖像文件存貯：數字化采集的圖像，可以直接保存到計算機硬盤中，圖像格式有一系列通行國際標準，其中BMP格式是Windows位圖格式，無壓縮，因此文件較大，大量應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，但壓縮圖像使細節(jié)有失真。

實驗動物腸系膜微循環(huán)通過計算機屏幕或電視屏幕直觀觀察微循環(huán)動態(tài)圖像（形），并可直接在視頻上測量微循環(huán)的有關數據。主要測量輸入管徑、輸出管徑、血管數目、血管長度、管袢長度、管袢數目、管袢頂、血管交叉數、形態(tài)畸形、紅細胞聚集個數、白細胞數、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據。主要測定原理：（1）點測量：運用白噪音聲技術進行灰度或顏色信息處理。可獲得如血管數目、管絆數目、血管交叉數、紅細胞聚集數、白細胞數等；（2）線測量：運用線性相關原理，做直線測定血管長度、輸入和輸出管徑，曲線長度管絆長度、管絆頂等；灰度和色彩信息-形態(tài)畸形、白細胞滲透、單位面積白細胞數、單位面積紅細胞聚集數；（3）血流速度測定：腸系膜毛細血管、微動脈或微靜脈內血流參照模擬流速，運用飛點跟蹤原理計算流速數據。