医学影像后处理范例6篇

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医学影像后处理

医学影像后处理范文1

【关键词】  小鼠; 神经行为学表现; morris水迷宫; 主成分分析

effects of early postnatal exposure to mtolyl methylcarbamate on spatial learning and memory ability of mice zhang qian, wang qunan, xia yubao, wang zhigang, zhang qingdong. department of toxicology, anhui medical university, hefei 230032, china

【abstract】 objective to observe the effects of early postnatal exposure to lowdose mtolyl methylcarbamate (mtmc) on neurobehavior and spatial learning and memory ability in adolescent and early adult mice, and to dertermine when to affect this ability. methods icr mice pups randomly divided into 5 groups received intraperitoneal injections (i.p.) of different doses of mtmc (5 mg·kg-1,0.5 mg·kg-1,0.05 mg·kg-1), dmso solution and normal saline respectively every other day during postnatal days (pnd) 3~13. the general physiological condition and neural development of mice during experiment were evaluated, and a battery of tasks, i.e. holeboard test, beam walking, open field, morris water maze (mwm), was used to assess their neurobehavior and spatial learning and memory ability in different time. results scores were negatively correlated to the doses of mtmc by spearman rank correlation analysis in beam walking on pnd60 (rs=-0.418,p<0.05). there were no significant differences among all groups in holeboard test and open field. numbers of platformsite crossovers in probe phases of mwm procedure immediately after learning phases and next day about on pnd60 were negatively correlated to the doses of mtmc by spearman rank correlation analysis (rs=-0.361 and -0.277,p<0.05). time in the target quadrant in probe phases of mwm procedure about on pnd90 were negatively correlated to the doses of mtmc by spearman rank correlation analysis (rs=-0.390,p<0.05). noteworthy, principal components analysis showed that spatial learning and memory performance may not be related to performance in any of the three sensorimotor tasks. conclusions postnatal early exposure to mtmc may affect spatial memory ability at least in adolescent mice, which would be the critical cues for the damage of spatial memory ability in adult mice.

【key words】mice; neurobehavioral manifestations; morris water maze; principal components analysis

氨基甲酸酯类农药是继有机氯、有机磷类农药之后发展起来的一种高效、广谱型杀虫剂,农业上广为应用,它们与有机磷类农药一样,能够抑制神经末梢乙酰胆碱酯酶(ache)的活性[1],从而影响神经传导。以往的研究显示接触氨基甲酸酯类农药有一定的发育毒性[2,3],但是对于慢性接触后的神经发育毒性尤其是对神经行为方面影响的研究甚少。速灭威(mtolyl methylcarbamate,mtmc)是目前我国最常用的氨基甲酸酯类农药之一,本小组以前的研究显示[4]出生后早期有限次数接触速灭威对小鼠成年后的空间记忆能力有一定损伤,但损伤发生的时间尚不明确。本次研究选用成组的神经行为学实验,观察出生后早期接触速灭威对小鼠青春期和成年早期神经行为以及空间学习记忆能力的影响,以期探明其发生早期影响的时间。

1 材料与方法

1.1 试剂和仪器 速灭威(纯度99.8%)、二甲基亚砜(dmso)、硫代乙酰胆碱(asch)、5,5-二硫二硝基苯甲酸(dtnb)均购自sigma公司,洞板实验装置和morris水迷宫装置及程序均购自中国药物研究所。

1.2 实验动物及处理 清洁级icr小鼠(8~10周,30~32 g,26~28 g)购自安徽省动物中心。实验前适应性喂养1周,按2∶4(∶)于pm 9:00合笼,次日am 7:00检查阴栓。仔鼠出生后(postnatal day,pnd),每窝仔鼠调整为10只,同时将每窝小鼠随机分为5组:速灭威高、中、低剂量组(5 mg/kg、0.5 mg/kg、0.05 mg/kg),溶剂对照组(dmso)和生理盐水对照组(ns)。每个剂量组内尽量保持雌雄各半。小鼠出生当天定为出生后第0天(pnd0),然后于pnd3、5、7、9、11、13 定时进行腹腔注射染毒,染毒体积为每克体重2 μl,要求注射部位无炎症表现。待仔鼠断乳(pnd21)后,雌雄分笼饲养,每笼4~5只,自由饮水饮食。专人定时监测仔鼠体重,观察其生长发育情况,并进行神经行为学实验。实验期限为pnd0~pnd98。

1.3 行为学实验 包括青春期(~pnd60)和成年早期(~pnd90)两次行为学测试。

1.3.1 洞板实验 在50 cm×50 cm平板上有16个直径3.0 cm的小孔,将小鼠置于板中央,电脑程序自动记录90 s内小鼠的探洞次数。

1.3.2 平衡木实验 在直径120 cm的铁水盆上(内盛有水)放置一根直径1 cm的金属杆,两端设有平台,并固定于水盆边缘。将小鼠放于金属杆中央,观察60 s,视小鼠在杆上移动的距离评分:60 s内从杆上落入水中记为0分;自中央到两侧±15 cm内移动记为1分;自中央到两侧±30 cm内移动记为2分;自中央到两侧±60 cm内移动记为3分;到达两端任意平台者记为4分。每只小鼠测试3次,取其平均得分。

1.3.3 旷场实验 参照文献[5]描述,设计一个旷场程序来测定小鼠的自主探索运动活性和焦虑性。将小鼠置于旷场箱内,让其自由探索3 min,记录小鼠跨越的潜伏期、跨越格子数、站立次数、排便颗粒数以及捋毛次数。每次实验前75%乙醇清除前只仔鼠气味,擦拭干净,乙醇挥发完全后进行下一只动物测试。

1.3.4 morris水迷宫实验 检测小鼠空间学习记忆能力,包括定位航行实验和空间探索实验两部分[6,7]。本水迷宫为一直径120 cm,高50 cm圆形水池,等分为ⅰ、ⅱ、ⅲ及ⅳ象限,在ⅳ象限中间距边缘25 cm放一低于水面1 cm的平台。迷宫上方安置摄像机,用中国药物研究所研制的morris水迷宫程序采集实验数据。训练期间迷宫外参照物不变,水温恒定(21±1)℃,定位航行共进行6 d,每天训练4次,每次小鼠于池边4个固定点面向池壁入水,允许寻找90 s,找到后在平台上保持15 s,如找不到,则引导到平台上保持15 s,每天入水顺序随机改变,记录小鼠登台潜伏期。最后一天定位航行结束后(d6)和次日(d7)进行空间探索实验:撤去平台,小鼠在第ⅱ象限入水点,其余条件不变。记录小鼠入水后60 s内在各象限区的游泳时间和穿越平台位置次数。

1.4 统计方法 文中结果均以±s表示。对于morris定位航行实验的登台潜伏期,采用两因素(性别与剂量组)重复测量方差分析[8],其余资料均采用两因素方差分析。由于染毒剂量资料不符合正态分布,故两变量间的相关分析采用spearman秩相关。为了分析各实验指标之间的关系,采用主成分分析。由于定位航行实验中登台潜伏期在前3 d下降很快,故分别用前3 d和后3 d的平均潜伏期作为变量进入主成分分析。检验水准设为0.05,所有统计分析均在spss 13.0软件中进行。

2 结果

2.1 mtmc对小鼠体重的影响 小鼠出生后各时点体重在各剂量组之间和性别之间无统计学差异(p>0.05)。

2.2 mtmc对小鼠神经行为的影响

2.2.1 洞板实验 pnd60和pnd90各剂量组之间和性别之间均没有统计学差异(p>0.05),其中pnd60时探洞次数见表1。

2.2.2 平衡木实验 pnd60时各剂量组之间和性别之间没有统计学差异(p>0.05),spearman等级相关分析显示,平衡木得分与染毒剂量之间呈负相关关系(rs=-0.418,p<0.05),见表1。至pnd90时,雌雄各剂量组之间和性别之间均无统计学差异。 表1 各剂量组pnd60洞板实验和平衡木实验结果

2.2.3 旷场实验 其中潜伏期和跨越格子数反映自主活动能力,站立次数、排便颗粒数和捋毛次数则反映焦虑情绪。pnd60和pnd90时各指标在剂量组之间和性别之间没有统计学差异(p>0.05)。但小鼠跨越格子数在pnd60时明显高于在pnd90时(p<0.05),见表2。表2 pnd60和pnd90时各剂量组旷场实验中跨越格子数比较note: *p<0.05 vs mean of pnd60

2.3 mtmc对小鼠空间学习记忆能力的影响

2.3.1 morris定位航行实验 随着训练天数的增加,各组小鼠登台潜伏期逐渐缩短,且每个剂量组内各训练日之间有统计学差异(p<0.01),表明各组小鼠经多次学习训练后均已学会寻找平台;但每个训练日时的剂量组之间无统计学差异,说明出生后有限次数mtmc染毒对成年后小鼠的空间学习记忆能力未造成影响,见图1。至pnd90时,各剂量组小鼠在各时点的潜伏期均有所下降,这可能是由于小鼠存在一定参考记忆而引起的。

2.3.2 morris空间探索实验 比较各组小鼠的空间游泳轨迹图(图2)可以看出:对照组小鼠的运动轨迹多集中于第ⅳ象限;染毒组小鼠的运动轨迹则随机分布于各个象限,且剂量越高,轨迹的边缘化越明显。青春期和成年早期空间探索实验的第iv象限时间百分比和穿越平台位置次数在各剂量组之间和性别之间均没有统计学差异(p>0.05)。青春期spearman等级相关分析显示,d6和d7时的穿越平台位置次数与染毒剂量之间均呈负相关关系,且两相关系数之间无统计学差异(p>0.05),说明mtmc染毒对小鼠的工作记忆和参考记忆均有一定影响。至成年早期时,spearman等级相关分析显示,d7时的第iv象限时间百分比与染毒剂量之间呈负相关关系,说明mtmc染毒对小鼠成年早期的空间记忆能力也有一定影响。结果见表3、4。

2.4 pnd60小鼠神经行为学指标的主成分分析 检验变量间偏相关性的kmo统计量为0.651表3 各剂量组pnd60时morris空间探索实验结果表4 各剂量组pnd90时morris空间探索实验结果note: *a mouse was lost in ns control(>0.5),且球形检验中p值小于0.001,说明选择的变量适合主成分分析。本分析根据特征根的大小提取出5个主成分(因子),见表5。morris水迷宫定位航行和空间探索实验中各变量主要贡献于第一主成分,而且它们的因子负荷值相反。洞板实验中的探洞次数和平衡木实验中的得分分别进入第三、五主成分;旷场实验中潜伏期、跨越格子数、站立次数和捋毛次数对第二主成分有贡献,其中潜伏期和其他指标是以相反的因子负荷进入的,而排便颗粒数则对第四主成分有主要贡献。表5 pnd60小鼠神经行为学实验的主成分分析note: *the rotated method used was varimax with kaiser normalization, loading less than 0.20 were omitted. aloading higher than 0.5

3 讨论

本研究从小鼠出生后到断乳,直至青春期(~pnd60)和成年早期(~pnd90),动态观察了出生后早期接触mtmc对小鼠神经行为,特别是空间学习记忆能力的影响。mtmc染毒对出生后小鼠体重没有影响。在青春期的平衡木实验中,虽然各染毒组与对照组比较,在得分上未显示有统计学差异,但染毒剂量与得分之间有呈现出负相关,提示染毒对小鼠的感觉运动能力有一定影响。在旷场实验中,尽管在青春期和成年早期各指标在性别和剂量组之间均未发现有统计学差异,但是反映自主活动能力的跨越格子数在pnd60时明显高于pnd90时,提示年龄因素可能对染毒小鼠的神经行为有一定影响。

morris水迷宫定位航行实验是评估啮齿类动物空间学习能力的经典程序。在青春期,随着训练天数的增加,各组小鼠的登台潜伏期逐渐缩短,表明各组小鼠都具有通过学习找到平台的能力;但各剂量组之间直至成年早期(~pnd90)时均无统计学差异。结合以前的研究[4],到pnd120时各时点登台潜伏期在组间仍无统计学差异。这说明出生后早期接触mtmc对小鼠至少到成年期(~pnd120)的空间学习能力尚未造成影响。

morris水迷宫空间探索实验可以评价啮齿类动物空间记忆能力,其中定位航行结束后(d6)的空间探索主要反映其工作记忆或试验依赖性记忆,而结束后次日(d7)的空间探索主要反映其参考记忆[7]。在青春期空间探索实验中,随着剂量的升高,小鼠在d6和d7时的穿越平台位置次数均有减少的趋势。到成年早期时,d7时的目标象限(ⅳ象限)时间百分比随染毒剂量升高也呈下降趋势。直到成年期(~pnd120)时,在目标象限游泳时间百分比和穿越平台位置次数显现出统计学差异[4]。这提示出生后早期接触mtmc导致的小鼠成年后空间记忆能力损害的进展过程较为隐匿,但在青春期(~pnd60)已经开始出现线索,即表现出了其工作记忆和/或参考记忆能力的下降趋势。

主成分分析(因子分析)以往被应用于区分老年鼠不同学习记忆实验测量因子的研究[9]。近来,chen等[10]又将其应用到区分不同学习记忆实验和基于感觉运动及焦虑实验的测量因子研究中。本研究中显示,morris定位航行实验中登台潜伏期与空间探索实验中各指标以相反的因子负荷同时进入第一主成分,且解释了总变异的27.43%;反映自主活动能力的探洞次数与反映感觉运动能力的平衡木得分分别出现在第三、五主成分中,旷场实验中反映自主活动能力的潜伏期和跨越格子数以相反的因子负荷出现在第二主成分中,这提示洞板实验和旷场实验可能检测了自主活动能力的不同方面。同样,反映焦虑情绪的站立次数、捋毛次数与排便颗粒数分别出现在第二与四主成分中,可能也是焦虑情绪在不同方面的表现。这提示出生后早期有限次数接触mtmc后的小鼠空间学习记忆能力可能不受其自主活动能力和感觉运动能力以及焦虑情绪的影响。

综上所述,出生后早期有限次数接触速灭威导致小鼠成年后空间记忆能力损害,在青春期时已经开始出现工作记忆和/或参考记忆能力下降的信号。

【参考文献】

 

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医学影像后处理范文2

关键词:心肌缺血再灌注;脑利钠肽;后处理;高迁移率族蛋白1

中图分类号:R542.2R285.5文献标识码:A

doi:10.3969/j.issn.16721349.2015.01.020文章编号:16721349(2015)01005503

Effect of Btype Natriuretic Peptide Postconditioning on Myocardial Ischemiareperfusion

Huang Xingyue,Hu Gangying,Huang Tingting,Xie Qing,Li Dan,Hu Xiaorong,Jiang Hong

The People’s Hospital,Wuhan University,Wuhan 430060,Hubei,China

Corresponding Author:Hu Xiaorong

Abstract:ObjectiveTo explore the effect of Btype natriuretic peptide (BNP) preconditioning on myocardial ischemiareperfusion (I/R) injury and the expression of high mobility group box 1 protein (HMGB1) in rats.MethodsAnesthetized male rats were ischemia for 30 min,and then were treated with BNP in 15 min before reperfusion until the end of reperfusion,and followed by reperfusion for 4 hours. Lactate dehydrogenase (LDH),creatine kinase (CK),tumor necrosis factorα (TNFα),interleukin6(IL6) and infarct size were measured. HMGB1 expression was assessed by immunoblotting. ResultsThe Results showed that treatment of BNP postconditioning could significantly decrease the infarct size and the levels of LDH and CK after 4 h reperfusion (all P

Key words:myocardial ischemia;Btype natriuretic peptide;postconditioning;reperfusion;high mobility group box 1 protein

高迁移率族蛋白1(high mobility group box1 protein,HMGB1)是一种无染色体核的蛋白质,通常被坏死细胞、凋亡细胞或者被激活的非特异性免疫细胞(如巨噬细胞和单核细胞)抵抗性的大量释放[1,2]。 在一些心血管疾病中,HMGB1已经被证实是一种新型的促炎性细胞因子[36]。最近的研究显示HMGB1作为一种早期促炎性细胞因子在心肌缺血再灌注过程中持续存在,与传统的早期促炎性细胞因子例如肿瘤坏死因子α(TNFα)和白介素6(IL6)一样,而且还能够促进TNFα和IL6的释放。然而,HMGB1 A box 缩氨酸(一种特殊的HMGB1拮抗物)可以减少心肌缺血再灌注损伤并抑制TNFα和IL6的释放[3]。炎症反应被认为是心肌缺血再灌注损伤的关键因素[7,8]。

B型钠尿肽(BNP)的预处理和后处理能够减少心HMGB1在心肌缺血再灌注损伤中有着重要的影响。

肌缺血再灌注损伤,包括减少心肌酶的增加、梗死面积和细胞凋亡[912]。本研究通过大鼠心肌缺血再灌注模型,来验证BNP后处理是否可以通过抑制炎症反应(包括HMGB1的表达)来减少心肌缺血再灌注损伤的假设。

1材料与方法

1.1动物准备和实验设计SPF级雄性SD大鼠(250 g~300 g),随机分成3组。假手术组(SO)10只:只开胸,不结扎冠状动脉;缺血再灌组(I/R)15只:结扎冠状动脉左前降支(LAD)30 min,再灌注4 h;脑利钠肽后处理组(BNP I/R)15只:结扎冠状动脉左前降支(LAD)30 in,再灌注4 。在再灌注前15 min给大鼠输入溶解于无菌盐水中的BNP 0.03 μg/(kg・min)[11]静脉恒速维持至再灌注结束。

用3%戊巴比妥钠(45 g/kg)腹腔麻醉大鼠,后背位固定,气管插管连接动物呼吸机,频率70次/min,潮气量(3~4)mL/100 g,连接心电图机,持续记录心电图变化。紧靠胸骨正中于左侧第23肋间打开胸腔,暴露心脏,剪开心包膜,于左心耳与肺动脉圆锥之间,用穿有50缝合线的3/8弯针钩绕LAD,下垫一带凹槽的细小塑料管,待心电图恢复稳定后连同细管一起结扎,以结扎后心电图Ⅱ导联ST段明显上抬及心脏表面相应区域发绀和苍白表明缺血成功;30 min后沿凹槽剪断结扎线,以ST段下降1/2以上、心脏表面缺血区发绀和苍白恢复表明心肌组织成功恢复再灌注。

1.2梗死面积评估再灌注4 h后,经股静脉注入1%依文思蓝2 mL,冰PBS液冲洗之后,立即置于-20℃冰箱中冷冻15 min,垂直心脏左心室长轴将每个心脏切成厚(1~2) mm 5个薄片,置入1%2,3,5氯化三苯基四氮唑溶液(TTC溶液,浓度为0.1 mol/L的磷酸盐缓冲液PBS,pH7.4)中,37 ℃避光恒温孵育15 min。非缺血区为蓝色。缺血区内的非梗死区心肌组织含有的脱氢酶将无色氧化型染料TTC还原成砖红色,而梗死区心肌细胞由于细胞膜损伤,脱氢酶漏出,不能将TTC还原,因此为灰白色。孵育结束后,取出心肌组织置于10%甲醛中固定12 h,分离缺血区和梗死区,用天平精确称重,计算梗死区重量与缺血区重量的比值,即梗死面积百分比。

1.3心肌损伤评估再灌注4 h结束后,经颈动脉取血2 mL,以3 000 r/min离心15 min,提取上清,按试剂盒说明采用紫外分光光度法测定CK和LDH的活性(中国南京建成生物工程研究所)。

1.4TNFα和IL6的测量在心肌组织上层的TNFα和IL6,按试剂盒说明应用酶联免疫吸附法进行测量(中国南京建成生物工程研究所)。

1.5HMGB1蛋白表达检测左心室的局部缺血样本被冷冻后应用Western blot分析HMGB1的蛋白表达量,HMGB1单克隆抗体检测HMGB1蛋白含量[13]。(Santa Cruz,USA),用光密度仪扫描分析,以内参GAPDH蛋白条带光密度值作为标准,计算HMGB1蛋白表达的相对量。

1.6心肌组织MDA和SOD的检测再灌注4 h结束后,取缺血部分心肌组织按试剂盒说明测定MDA和SOD的活性,分光计分别测定532 nm 和550 nm时的吸收率。心肌组织匀浆样本中所有蛋白质浓度采用考马斯蓝方法测定(南京建成生物工程研究所)。

1.7统计学处理应用SPSS16.0 软件进行分析。计量资料以均数±标准差(x±s)表达。梗死面积比较采用t检验;多组比较采用单因素ANVOA或KruskaleWallis H检验,两两比较采用StudentNewmanKeuls检验或MannWhitney U检验。以P

2结果

2.1梗死面积在4 h再灌注后,与I/R组(52.8±4.4)%相比,BNP后处理组能够明显减少心肌梗死面积(28.9±3.7)%(P

2.2LDH和CK值在4 h再灌注后,I/R组血清中LDH和CK水平明显较SO组0.182增加(P

2.3TNFα和IL6值4 h再灌注后,相比SO组,所有再灌注组的TNFα和IL6水平明显增加(P

2.4HMGB1表达再灌注4 h后,I/R组心肌组织HMGB1表达明显较SO组增加(P

2.5MDA和SOD的表达在4 h的再灌注后,与SO组相比,I/R组心肌组织MDA表达明显增加,而SOD表达明显减少(P

3讨论

所有的预处理和后处理在心肌缺血再灌注损伤中都有着保护作用[14]。本研究发现,BNP后处理可以减少心肌梗死面积和心肌激酶,这也符合以往的研究结果[9,10]。BNP后处理可以减少TNFα,IL6和HMGB1的表达。而HMGB1在心肌缺血再灌注时表达增多,且促进TNFα和IL6的表达,用HMGB1处理过的大鼠心肌缺血再灌注损伤将更严重,而抑制HMGB1的表达可以减少这种损伤并减少TNFα和 IL6的表达[3]。Hu等[13]证实HMGB1可以促进细胞凋亡,而细胞凋亡在心肌缺血再灌注损伤中的影响至关重要。Wu等[10]报道BNP后处理可以减少心肌细胞凋亡。

活性氧可能与HMGB1的释放有关,BNP处理能够抑制氧化应激[14,15]。Tang等[16]证明活性氧之一的过氧化氢可以促进巨噬细胞和单核细胞释放HMGB1。Tsung 等[17]发现培养肝细胞释放HMGB1依旧是由活性氧控制的。Zhang等[18]发现抗氧化物可抑制HMGB1表达并减少急性重症胰腺炎大鼠的胰腺损伤[19,20]。因此,抑制活性氧的产生可能抑制HMGB1的表达。Sun等[12]证实BNP可通过抑制活性氧的释放来减少心肌缺血再灌注的损伤。BNP后处理可以通过抑制心肌缺血再灌注引起的活性氧来减少损伤,而活性氧正与HMGB1的表达有某种关系。本研究表明BNP后处理可以通过抑制HMGB1的表达来减少心肌缺血再灌注损伤。

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医学影像后处理范文3

信息技术的快速发展,让医疗影像的区域共享得以实现。PACS从科室、医院逐渐向外延伸,走向区域。区域PACS的出现,以及在其基础上的医疗信息共享和医疗行为对平衡医疗资源、缓解“看病难 ”问题等均有积极意义。

目前,国内多地都在进行区域PACS的尝试,借鉴现有的区域PACS模式,探索适合自己的区域影像协同模式,是各地方医疗行政部门和大型医院都应考虑的问题。

医学影像的发展

1895年,德国一位叫伦琴的科学家发现了X射线,他当时一定没有想到这个发现日后对医学发展的巨大推动。不久后,X射线即被用于人体疾病的检查,形成了传统的X线诊断学,奠定了医学影像学的基础。

20世纪50年代~60年代,随着超声和核素显像技术的日益成熟,出现了超声成像和γ闪烁显像。20世纪70年代末,CT、MRI和ECT的出现,医学影像学检查手段、检查技术和检查内容都发生了革命性的改变,医学影像图像由过去的单一方向、单一角度观察转变为多角度、多方位观察。

融合,是近年来医学影像学领域的一个热门词汇。中国医科大学附属盛京医院院长、前中华医学会放射学分会主任委员郭启勇说:“医学影像过去想融合,现在在融合,未来被融合”。融合,已经成为医学影像学发展的必然趋势。

中华医学会副会长戴建平也曾指出,影像融合需要更好地融合包括X 线、超声、核学、光学和成像在内的各种医学影像诊断技术,充分发挥不同影像技术的作用和优势,弥补了单项检查成像的不足。

随着科技的进步、设备的更新换代,PACS本身的概念也在经历着变化。PACS是Picture Archiving and Communication Systems的简称,翻译过来是医学影像存储通信系统。这个词由心血管放射医师Andre Duerinckx博士在1981年使用,1983年发表。从字面上看,当时的PACS只是影像的存储和传输。

到上世纪90年代初,随着应用软件、图像处理软件技术的发展,专业医用显示器被发明出来,医生可以不用把影像打印出来,直接在电脑上进行影像诊断,PACS增加了诊断的功能。上世纪90年代末,PACS又实现了影像三维后处理的功能。至此,现代PACS系统事实上具有影像存储、影像传输、影像诊断和影像后处理等四种功能,已远远超过了当初简单的存储和传输功能。

国家食品药品监督管理局曾在2009年《关于医学影像诊断系统等产品分类界定的通知》,其中对“医学影像诊断系统”的界定如此描述:对于符合DICOM标准的医疗设备的图像进行获取、显示、存储、图像分析和处理、三维图像提取和重建、打印及传输等功能的软件。作为Ⅲ类医疗器械管理。

从以上界定可以看出,“医学影像诊断系统”更接近现代意义上的PACS的定义。因PACS处于信息学和影像学的交叉地带,双方都试图从自己的角度对其进行概念阐释,但到目前为止似乎还未有一个彼此都认可的定义。

结合以上所述PACS的功能衍进,本刊认为可以对现代PACS系统进行如下定义:可以实现对符合DICOM标准的医学影像的分析、处理和诊断,并可以进行图像三维后处理的医学影像系统。

与区域PACS相关的几个定义

PACS行业已经在全球发展了数十年,期间经历了多个阶段的变化,从最初的单机版PACS系统,到科室级PACS系统(Mini PACS),到全院PACS系统(Enterprise PACS),目前正朝着区域级、甚至国家级PACS系统(Regional PACS)的方向发展,这一发展趋势一方面是由医疗影像和信息技术的飞速发展所推动,另一方面也符合我国卫生部“十二五”新医改政策中建设区域医疗中心、加强跨医疗机构协同合作、影像检查结果互通互认的要求。

随着医学影像检查设备的飞速发展和普及,在日常诊断过程中各类影像检查的重要性也越来越突出,随之而来的是医学影像数据量的急剧增长,据相关机构的统计,影像数据量已经占到整个医院业务数据量的80%以上,这就对医学影像数据的传输、存储、管理和应用提出了更高的要求。我们看到在过去的几年间国内越来越多的医院都已经或计划建设本医院内的PACS/RIS系统,实现本医院内的医学影像及相关医疗数据的数字化采集、传输、存储、处理和共享,利用数字化、信息化的手段改善影像检查工作流程、提高影像诊断服务质量、提升医院影像业务的整体效率。

与此同时,随着国家新医改政策的推进,区域卫生信息化建设浪潮扑面而来,作为区域卫生信息化建设的核心组件之一的区域PACS系统的建设也受到了越来越多的关注。与全院PACS系统在医院信息化建设中的重要地位相似,区域PACS系统的建设也是整个区域卫生信息化建设的核心支柱之一。

区域PACS目前还尚未有一个明确的定义,结合上文PACS的定义,本刊拟对区域PACS进行如此定义:覆盖多家医疗机构的,可同构也可异构的,能够实现区域内患者影像资料的统一管理,实现区域内规范的医学影像服务,包括存储、调阅和重现。支持远程医学影像业务,是区域卫生信息系统的组成部分。

与区域PACS相关的定义包括远程医学和远程放射学。勃兰斯敦(Prestom)对远程医学作了如下描述:“远程医学是利用远程通讯技术,以双向传送数据、语音、图像的方式开展的远程医学活动。”

医学影像后处理范文4

传统的PACS/RIS产品多依托十年前的IT技术架构,对IT硬件资源的利用率很低,缺少灵活性和开放性,无法做到真正的业务连续性;传统PACS/RIS多采用C/S架构,部署和使用欠灵活,在面对大型三甲医院的全院级PACS建设需求时力不从心;传统PACS/RIS在图像显示和处理方面缺乏突破;传统PACS/RIS流程设计僵硬,适应性改造困难且成本高昂。

SYNAPSE PACS系统

富士认为,一套符合新时期影像诊断要求的信息系统应该至少具备如下四个特征:先进和开放性的架构、灵活的部署和使用模式、优秀的图像质量和图像处理能力以及模块化的流程设定工具。

富士Synapse采用全新的虚拟化技术架构,并通过良好的模块化设计,使系统在虚拟化平台之上获得运行性能的最大提升,并可减少计划内及计划外的停机时间,使服务器更有效地运行,节省设备投资。富士Synapse还是最早采用全B/S架构的PACS产品,为实现真正的全院级部署扫清了道路。与单纯的软件厂商不同,富士为Synapse提供了最好的影像呈现质量和丰富的图像处理工具。富士同时为适应中国客户的个性化需求,推出了完全本地化开发的RIS产品Fabric,通过同样模块化的设计,能够更好地适应不同地区、不同客户对影像诊断工作流程的个性化需求。

3D图像后处理系统

CT、MRI等2D图像通过富士独有的图像处理技术合成3D图像立体显示。在3D图像后处理方面,有测量血管内径、自动测量脏器容积、去骨和脏器抽取等丰富的功能。在呼吸等领域的高精度3D后处理可以自动检测出1mm以下的支气管、肺动脉和肺静脉等。SYNAPSE 3D自2008年在日本及美国市场应用以来,以其卓越的图像处理技术和临床所需高精度后处理图像获取的便捷获得了市场的认可,取得了很高的市场占有率。

系统主要特点有:拥有丰富的图像后处理功能,包括冠状动脉、心脏、肝脏和肺切除后处理,血管提取,容积计算,气管管镜模拟,支气管、肺动脉和肺静脉的自动提取,以及COPD(慢性阻塞性肺疾病)的辅助诊断;系统采用服务器集中处理方式,通过单独的高压缩图像处理技术实现了Thin Client(瘦客户机)快捷浏览和操作后处理3D图像,大大降低了医院的设备投资;操作简单,通过一次按键即可实现血管、骨髓、支气管提取和去骨等功能。

心血管图像报告管理系统

心血管图像报告管理系统由富士胶片和美国著名心脏超声领域的专家共同开发,具备心脏疾病诊疗所需要的动画表示、管理功能及针对每个病状的报告模板,可以简单生成检查报告,有效提高了诊断效率,在美国及日本得到了很高的评价。

系统主要特点有:拥有与各种心血管领域检查相对应的多彩的应用模块,对心血管造影、超声和核医学等各种诊断设备所生成的动画统一管理,能够与过去的检查图像在一个画面中进行比较,辅助医疗诊断,支持LVA、QCA功能;有适合各种不同检查的报告模板,从而提高检查报告的书写效率,可对图等进行自由编辑,丰富检查报告的内容;通过和Synapse的无缝连接可以在任何终端浏览其他检查的影像和报告,极大改善了工作流程。

类似病历查询系统

富士胶片和日本静冈县癌症中心共同开发了类似病历查询系统,特别是对肺癌诊断提供CT图像的类似病历检索。肺癌是癌症中死亡数及死亡率最高的疾病,肺癌诊断通常是专业医生通过胸部X线、CT检查,就阴影的大小、形状等进行判断,需要很高的阅片能力。随着CT设备的高性能化,可以提供更多更清晰的图像,但同时也给放射科医生带来了巨大的工作负担。本系统利用大量已确诊病历的检查图像及诊断结果,与富士胶片的高度图像处理技术相结合,把检查图像瞬间和病历库进行比较,按照相似度的顺序排列出类似病历,医生可参考比较结果来进行诊断。根据日本静冈县癌症中心统计,约90%的病历得到了有效的查询结果,并通过参考这些病历而缩短了书写诊断报告的时间。

系统主要特点有:可对病变特征相似的图像瞬间进行查询,按照相似度排列,医生以过去的正确诊断图像为参考,进行图像诊断;系统保存有肺癌等约1000个确诊病历库,丰富的病历库可对医生的图像诊断提供支援,医院也可以登录本院的病历来丰富病历库;把检索到的病历诊断报告作为参考,提高检查报告的书写效率;过去大量的诊断图像及诊断报告可作为参考为实习医生提供教学素材,提供科研教学的资料。

富士检查影像综合管理系统

医院各个部门产生的各种图像和报告分别保存在各部门的系统中,很难实现统一调阅。

富士检查影像综合管理系统把放射、超声、内镜、生理、病理和心血管等部门的影像及报告系统的信息进行统一管理,并以Web形式实现和HIS、EMR及各部门系统的融合,通过HIS或电子病历画面点击一次按钮就可以浏览患者的所有图像及报告。

富士远程影像诊断系统

国家县级医院能力建设投入大量资金改善基础医疗设施,购置医疗设备。城市社区医疗服务中心近年发展迅速,医疗环境和医疗资源配置得到了极大改善。大量市属二级医院亟待寻找发展空间,医疗联盟发展模式得到了政府和市场的认可,新的医疗服务模式正在催生远程影像诊断医疗服务模式走入临床应用阶段。

富士公司技术团队在实施项目的过程中了解到,一些基层医院在国家投资和扶持下,快速改善了医疗环境,添置了大型医疗设备,有效地改善了当地医院的服务能力和诊断能力。但也面临着一些医疗服务过程中的突出问题,比如缺乏有经验的影像诊断医生,有经验的拍片技师不足,对复杂的信息化规划和建设应对不足等。

结合富士公司在国外其他国家远程影像诊断项目的成功经验,以及富士PACS产品Synapse本身基于互联网应用的独特优势,产品开发团队深入基层医疗机构了解实际医疗需求和服务流程,经过广泛的应用调研和两年多的产品开发,基于富士Synapse PACS系统的远程影像诊断系统,以及与之相结合的远程会诊信息管理系统,开发完成了信息集成和交互系统,并与北京二十一世纪医院远程影像中心开展合作,成功部署和开展了临床应用,目前已接入上百家基层医疗机构和众多专家资源。真正做到了远程影像诊断实时响应和临床应用、全过程跟踪质量管理、及时互动消息平台服务等众多创新应用,得到了基层医院和专家的积极反馈和高度评价。

医学影像后处理范文5

【关键词】数字化影像 检查方法 成像手段

中图分类号:R81 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2012)2-325-01

随着生物医学工程、计算机、微电子技术及信息科学技术的进步, 医学影像学(技术)在当今取得了长足的发展, 使单纯的放射诊断科室发展成为集诊断与治疗于一体的大型临床医学影像科室。CT、MRI、DSA、CR、DR、PET、SPECT以及超声等先进影像设备应用于临床并深刻地改变着原有影像技术实践的内涵,先进的影像设备和技术对专业人员素质也相应地提出了更高的要求[1]。如何促进影像技术人员与高精尖设备的有机结合, 如何发挥医学影像学先进技术在医学实践中的作用, 是当前医学影像技术人员面临的重要课题。本文结合我国医学影像技术队伍的现状, 结合多年的医学实践经验, 提出医学影像学技术队伍发展的新方向,新途径。

1 材料和分析

1.1 新设备对技术人员的宽容度越来越大,技师发挥的舞台越来越小 随着科学技术的发展,特别是计算机技术的发展,X线设备对人的依赖越来越少。现在许多大医院都采用DR,CR,数字化影像系统以及激光自动洗片系统, 数字化影像系统的后处理技术可以改变窗宽、窗位明暗对比度以及边缘勾勒等新技术, 不仅可以提高图象质量而且大大地降低了对操作技能的要求, 而激光自动洗片系统的运用,几乎抛弃了原有的暗室技术。从而使放射科技师在整个医学影像实践中的经验发挥的作用越来越有限,这是医学影像发展必然。数字化影像已经使放射专业从技能型向知识型转变, 设备的性能对医学影像的影响越来越大, 这就要求影像科的技师不光懂得医学常识,还要了解设备性能,知识更新的速度要跟上数字化变革的步伐[2]。

1.2 影像检查方法的多样性决定技师要掌握的知识越来越多。现在的高端数字影像设备,比如说CT,它的成像介质虽然还没离开X线,但与X线投影已经有着本质的区别。已经不是经典意义上的X线投照,而是经过X线扫描断层后的计算机成像,虽然它还保留着千伏,毫安,毫安秒等成像参数的自由设定,但是CARE技术(自动调节系统)的应用,使人为的干预越来越少,但是技师要求掌握的知识却越来越多,比如说选择断层扫描还是螺旋扫描,是否需要动态扫描等,图像后各种处理技术等等。还有磁共振,它的成像原理早已超出了X线的范畴,它是通过磁场激励和磁场能量转换的方法来成像。成像手段很多,比如说T1像,T2像,质子像,弥散像,脑功能成像等等,分别对应不同的成像参数,成像因子,内涵越来越丰富,外延越来越广。因此要当好影像技师,如果对这些成像原理,成像方法,以及成像参数,没有很好的理解和运用,那是很难当好影像科技师的。

1.3 检查方法的正确运用对疾病的诊断起到了关键性的作用,技师的医学水平正受到考验。现在医学影像检查的水平在原有解剖显象基础上,已经到了分子成像水平,比如PET-CT等。技师如果对病理病因了解不足,就很难安排好扫描方法和扫描序列。比如说,CT的薄层扫描,它对肺的孤立性结节,肝小囊肿等鉴别诊断是很有意义的。但是技师如果对疾病的认识不足,经常就会漏扫。MR的扫描的序列意义就更多了,MR压 脂,MR弥散,MR波普,MR功能成像等,这些成像原理,方法以及诊断已经是紧密得不可分割。所以现在一些三甲医院MR经常是由医生在操作。我们得承认如果对疾病的认识不足,如果检查方法运用不正确,可能会给疾病诊断带来麻烦。因此笔者认为,技师应该懂得更多的医学知识,从而使检查更加规范化,合理化。

1.4 设备新技术新功能的开发,技师责无旁贷。一台高端设备,少则几百万多则几千万,我们购买的不光是裸机硬件的价值,实际上还包含了软件的费用,在许多医院多存在软件功能闲置,或者功能开发不全的现象,造成了资源的浪费,好多1.5T的MR,不会做MR波普分析,MR脑功能分析等。医院一般对购买设备热情普遍较高,而对设备的功能开发却不那么重视,这一点,技师应该责无旁贷,应该担当起这个责任。从另一个角度上说,新设备为开展位新技术新业务提供了平台,为我们技师提供了广阔的发挥空间,应该熟练运用手中的武器,积极参与到新课题和科研中去,为课题的设计提出意见和建议。只有这样才能发挥好技师的作用,体现一名技师的价值,。

2 讨论与结果:

当代的医学影像专业技师已经不是过去一般的摄影师(摄片技师),不管是从内涵还是外延都增加了许多新的元素,不可同日而语,要想真正成为一名合格的技师,必须兼备理工和医学,并且能熟练运用各种检查方法,否则将会被时代无情的淘汰;作为医学影像技师,做出符合疾病诊断要求的医学影像,这才是一名医学影像技师的发展方向。

参考文献

医学影像后处理范文6

 

关键词:  泌尿生殖系统; 数字化X线摄影; 静脉肾盂造影; 诊断

1 资料与方法

1.1 资料 2008年9月~2009年11月,我们对临床怀疑泌尿系统疾病并适于行IVP检查的117例患者,利用DR系统行IVP,其中,男68例,女49例,年龄30~60岁。临床表现为腰部及中下腹不适,疼痛等,有的尿检有异常。

1.2 方法 使用SMS数字化X线摄影装置。先常规拍摄泌尿系平片(KUB),然后腹部加压,经肘静脉注射造影剂(碘伏醇40~60 ml),适时摄片。必要时延时摄片。数字化X线摄影装置曝光后即可在显示器上得到原始图像,然后传送至PACS系统,利用后处理软件对其进行窗宽,窗位,边缘锐利度,噪声等参数调节,从而得到符合诊断要求的最佳图像并进行储存。最后对图像进行激光打印。

2 结果

本组117例患者中,泌尿系结石73例,畸形12例,肿瘤7例,结核3例,阴性及其它22例。除阴性结石不显影或肾脏重度积水无功能不显影外,各组图像均能不同程度的显示病变基本形态,位置及范围。肾盂、肾盏,输尿管及膀胱显示清晰,图像层次丰富,均能符合诊断要求,较好地满足了临床诊断的需要,无废片及重拍片。

3 讨论

IVP是泌尿系统疾病诊断的重要方法之一,它不仅能了解泌尿系统的病理形态,还能了解肾脏的排泄功能。通过DR系统在IVP中的应用,使IVP的诊断准确率得到很大提高。

DR系统具有多种处理技术,如谐调处理,空间频率处理,影像边缘增强等。以及通过对原始图像的窗宽、窗位、噪声等参数的调节,可得到高质量的影像,特别对肾脏轮廓及显影不佳的肾盂肾盏,乃至皮肤,肌肉的软组织轮廓显示更加清晰,从而提高了病变的检出率,使患者得到及时诊治。

DR系统与传统X线摄影相比,前者曝光宽容度大,可在允许范围内对摄影部位比较大的动态范围的X线曝光剂量获取较为稳定的,适宜的光学密度影像,比如当曝光不足或过量导致肾脏形态,肾盂肾盏及输尿管显示不清楚时,仍可以使用后处理软件进行弥补,从而达到理想的诊断效果。

因DR系统宽容度大,也避免了因拍摄参数选择不当导致的重拍,从而降低了被检者接受的X线辐射剂量,同时又延长了X线球管的使用寿命。

DR系统可进行数字化存储,便于进入网络系统,可节省部分,甚至全部胶片,也可节约片库占有的空间及经费;实现数据库管理,有利于查询和比较,实现资料共享,远程诊断等。

【参考文献】