激光共聚焦显微重建鲜红斑痣三维结构的初步研究

激光扫描共焦显微三维生物医学图象处理和重建【中文题名】激光扫描共焦显微三维生物医学图象处理和重建【英文题名】 Processing and Reconstruction of Laser Scanning Confocal Microscopy 3D Biomedical Images 【中文摘要】激光扫描共焦显微(LSCM，Laser Scanning Confocal Microscopy)成象在生物医学中，特别是三维的显微结构研究方面有着重要的应用价值。

它可用于细胞和组织的形态检测和定位、立体结构重组、动态变化过程等研究。

它可提供定量荧光测定、定量图象分析等实用研究手段。

结合其它相关生物技术，在形态学、生理学、病理学、免疫学、遗传学等领域得到了广泛应用。

为了更加充分地发挥激光扫描共焦显微技术的优势，需要在图象处理技术，特别是在三维图象处理方面进行深入的研究。

本文的目的就是建立一个基于LSCM的三维图象处理的技术平台，从而为生物医【英文摘要】 Laser scanning confocal microscopy ( LSCM ) 3D imaging plays an important role in biomedicine, especially in 3D microstructural study. It can be applied in the study of cell morphologies and locations, 3D reconstruction, dynamic changes, etc. It can also be the practical research means for the quantitative measurement and analysis of fluorescence and images. Combined with some other relative biomedical techniques, it has been widely applied in morphology, physiology, pathology, immunology, genetics, and so 【中文关键词】激光扫描共焦显微三维成象. 生物医学图象处理. 三维图象分析和识别. 点扩展函数估计. 图象插值. 三维物体重建. 荧光显微术. 光学切片. 特征提取. 【英文关键词】 Laser scanning confocal microscopy 3D imaging. biomedical image processing. 3D image analysis and recognition. Point spread function estimation. Image interpolation.3D object reconstruction. Fluorescence microscopy techniques. Optical slicing. Feature extraction. 关于博士论文原创性的郑重申明 5-006 中文摘要 006-008 英文摘要 008-14 第一章绪论 14-30 1．1 激光扫描共焦显微术的发展及应用 14-16 1．2 国内外研究现状及本文主要工作 16-27 1．3 本文研究的总体目标 27-28 1．4 论文安排 28-29 1．5 本章小结 29-30 第二章LSCM成象的基本原理 30-42 2．1 前言 30-30 2．2 LSCM成象系统的结构 30-32 2．3 LSCM成象系统的光学原理 32-33 2．4 LSCM成象的基本过程 33-35 2．5 LSCM成象系统的特点和应用 35-37 2．6 LSCM成象系统的现状和发展37-39 2．7 LSCM成象系统的样本制备相关技术 39-40 2．8 LSCM成象系统的图象分析 40-41 2．9 本章小结 41-42 第三章 LSCM成象系统点扩展函数的估计和图象复原 42-58 3．1 前言 42-46 3．2 LSCM成象系统的图象降质原理46-48 3．3 LSCM成象中光源与样本间的激光光路的点扩展函数估计 48-50 3．4 LSCM成象中样本的点扩展函数估计 50-53 3．5 LSCM成象中样本与检测器间激光光路的点扩展函数估计 53-53 3．6 LSCM成象系统广义点扩展函数估计 53-55 3．7 采用广义点扩展函数进行LSCM图象复原的实验和讨论 55-57 3．8 本章小结 57-58 第四章激光扫描共焦显微图象插值方法研究 58-77 4．1 前言 58-59 4．2 基于小波变换的图象插值研究 59-74 4．3 激光扫描共焦显微图象的插值处理 74-76 4．4 本章小结 76-77 第五章 LSCM三维生物医学图象的分割 77-90 5．1 前言 77-78 5．2 循环递增阈值分割法 78-86 5．3 等高地图分割法 86-89 5．4 本章小结 89-90 第六章 LSCM三维物体的特征值计算 90-116 6．1 前言 90-91 6．2 主轴变换的特征抽取 91-97 6．3 距离变换的特征抽取 97-105 6．4 霍夫变换的特征抽取 105-115 6．5 本章小结115-116 第七章 LSCM三维物体重建 116-140 7．1 前言 116-118 7．2 行程法三维物体实体重建 118-122 7．3 叠片法三维物体实体重建 122-126 7．4 基于Marching Cube算法的三维物体表面重建 126-132 7．5 边沿跟踪轮廓拼接法三维物体表面重建 132-139 7．6 本章小结 139-140 第八章 LSCM三维图象处理的生物医学实验 140-151 8．1 前言 140-141 8．2 血管壁细胞的显微结构分析 141-147 8．3 细胞受体分布的分析 147-150 8．4 LSCM三维图象处理的技术平台说明 150-150 8．5 本章小结 150-179 全文总结 151-155 攻读博士学位期间的主要论文和成果 155-159 致谢 159-160 参考文献 160-179 附录彩色插图 179-185。

人前庭小管显微观察及三维结构重建
熊敏;周定蓉;成海平;糜建红
【期刊名称】《听力学及言语疾病杂志》
【年(卷),期】1996(000)010
【摘要】对初生婴儿和正常成人前庭小管（Ｖｅｓｔｉｂｕｌａｒａｑｕｅｄｕｃｔ，ＶＡ）行连续切片显微观察及计算机辅助的三维结构重建。

结果表明，二者ＶＡ有明显差异：前者骨化不完全，近似直管形，峡部不明显；后者骨化完全，行程弯曲似倒“Ｊ”形，峡部明显。

婴儿ＶＡ的容积、内表面积、长度及外口径均显著小于成人，其内口径则大致相等。

表明婴儿幼稚型的ＶＡ必须在出生后经逐渐发育才能转变为成熟型的ＶＡ。

ＶＡ的狭窄是其发育受阻的病理现象，其内含物内淋巴管及内淋巴囊发育不良，为易发生膜迷路积水的病理解剖因素之一。

ＶＡ外口宽窄与整个ＶＡ发育一致，它是临床影像学检查ＶＡ以外口为标志的解剖学基础【总页数】5页(P12-16)
【作者】熊敏;周定蓉;成海平;糜建红
【作者单位】第三军医大学大坪医院耳鼻咽喉科;第三军医大学解剖教研室
【正文语种】中文
【中图分类】R764.33
【相关文献】
1.人前庭小管显微观察及三维结构重建 [J], 熊敏;周定蓉
2.前庭小管外口螺旋CT三维重建临床应用研究 [J], 雷振;王志铭;张燕;武克剑
3.激光共聚焦显微重建鲜红斑痣三维结构的初步研究 [J], 田克斌;韩丽林;江银华;周国瑜
4.激光扫描共聚焦显微镜对人类染色体三维结构的观察 [J], 林珏龙;陈耀文;刘鸿禧;常小兰;霍霞
5.国人正常耳前庭小管外口CT影像观察 [J], 熊敏;周定蓉;张丽娟;王文献;梁开远因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

激光治疗鲜红斑痣的研究进展乌日嘎;孙立【期刊名称】《内蒙古医学院学报》【年(卷),期】2013(000)006【摘要】目前应用激光治疗鲜红斑痣已成为首选方法。

本文综述了近几年来的研究结果,介绍了鲜红斑痣脉冲染料激光( Pulsed Dye Laser PDL)、光动力学疗法( photodynamic therapy PDT)、脉冲染料激光+光动力学疗法( Pulsed Dye Laser PDL +photodynamic therapy PDT)、血管生成抑制剂,PDT+血管生成抑制剂方面的研究进展,以供临床参考。

%Currently the application of laser treating of port wine stains have become the preferred method. This article reviewed the Pulsed dye laser(PDL),Photodynamic therapy(PDT). Pulsed dye laser+ photodynamic therapy ( PDL + PDT )、PDL + angiogenesis inhibitor and PDT + angiogenesis inhibitors for treating port wine stains,so as to provide clinical reference.【总页数】4页(P501-504)【作者】乌日嘎;孙立【作者单位】内蒙古医科大学附属医院皮肤科，内蒙古呼和浩特010050;内蒙古医科大学附属医院皮肤科，内蒙古呼和浩特010050【正文语种】中文【中图分类】R756【相关文献】1.激光治疗鲜红斑痣的研究进展 [J], 乌日嘎;孙立;;2.鲜红斑痣的病因及激光治疗方法研究进展 [J], 彭黎军;郎育红3.鲜红斑痣的激光治疗及评价方法的研究进展 [J], 李婵婵;宋继权;吴剑波;谢君;王月莹4.双波长PDL/Nd:YAG激光治疗鲜红斑痣患者的临床疗效与年龄的相关性研究[J], 段晶晶;刘晓峥;张琼;叶静5.预测双波长脉冲染料激光治疗鲜红斑痣效果的无创模型研究 [J], 刘杰雄;黄煜坤;刘璐;熊霞;邓永琼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

激光共聚焦显微镜样品制备方法(二)——组织切片样品
边玮
【期刊名称】《电子显微学报》
【年(卷),期】2010(029)004
【摘要】应用激光共聚焦显微镜技术对荧光标记的组织切片样品进行三维观察成像是生物学研究的常规手段.本文主要介绍实验室制备用于激光共聚焦显微镜成像的冷冻组织切片及免疫荧光标记过程.
【总页数】4页(P399-402)
【作者】边玮
【作者单位】中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,上海,200031
【正文语种】中文
【中图分类】Q336;TG115.21+5.3
【相关文献】
1.火花源原子发射光谱法测定海绵钛样品及样品制备方法的影响 [J], 俞超;汪永喜;蒋增辉;曾次元
2.煤岩样品TEM超薄切片制备方法研究 [J], 于冰;周蕊;卢兆林;于红丽;路瑶
3.激光共聚焦显微镜样品制备方法(一)——细胞培养样品 [J], 余礼厚
4.动物源性成分鉴别的样品制备方法研究——应用于PCR及荧光定量PCR方法的样品制备 [J], 李洁;陆仲斐;童锐;李向伟;周凌
5.石蜡切片组织透射电镜样品制备方法的比较分析 [J], 黄远洁
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文章编号:025827025(2002)0620573203激光共焦扫描显微镜数据场的三维重建胡茂海,陶纯堪,高万荣,黄　琳(南京理工大学电光学院,江苏南京210094)提要　主要研究激光共焦扫描显微镜(LCSM )系统数据场的体绘制方法。

根据LCSM 系统数据场的特点,提出了源—点光源光照模型以及体缓冲器绘制方法。

实验结果表明此方法适用于LCSM 系统,能够生成逼真的三维图形。

关键词　激光,扫描显微镜,体绘制,光照模型中图分类号　TH 742.64 文献标识码　A3D R econstruction of Data Field of Laser Confocal Scanning MicroscopeHU Mao 2hai ,TAO Chun 2kan ,GAO Wan 2rong ,HUAN G Lin(Instit ute of Elect ricity and O ptics ,N anji ng U niversity of Science and Technology ,N anji ng 210094)Abstract This paper primarily researches the volume rendering of LCSM ’data field.According to the property of its data field ,a new lighting model of source 2spot lighting and the volume rendering method of Ti buffer are proposed.The experimental results show that this method is fit for LCSM system and can produce vivid 3D images.K ey w ords laser ,volume rendering ,lighting model ,scanning microscope 收稿日期:2001204202;收到修改稿日期:2001208213 作者简介:胡茂海(1967—),男,安徽人,工程师,博士,主要从事计算机控制和计算机图形学研究。

共聚焦激光扫描显微镜在皮肤科的应用【摘要】共聚焦激光扫描显微镜（confcallaserscanningmicroscope,clsm）具有高分辨率、高灵敏度、三维重建、动态扫描成像等特点，使图像更为精确清晰和数字化，且安全、无创，被广泛应用于细胞生物学、生理学、药理学、医学等各个领域，尤其近十年在皮肤疾病的诊断、疗效检测、皮肤美容、皮肤显微外科等方面的应用发展迅速，又被称为“皮肤ct”。

本文综述了激光扫描共聚焦显微镜的结构、工作原理及其在皮肤科的应用。

【关键词】共聚焦激光扫描显微镜；皮肤ct；皮肤疾病；皮肤美容；皮肤显微外科【中图分类号】r75【文献标识码】a【文章编号】1008-6455（2011）04-0531-021 共聚焦激光扫描显微镜的结构及工作原理共聚焦激光扫描显微镜（confcallaserscanningmicroscope,clsm），在结构配置上，除了普通光学显微镜的基本结构外，还具有激光光源、扫描装置、检测器、计算机系统（包括数据采集、处理、转换、应用软件）、图像输出设备、光学装置和共聚焦等部分。

clsm以激光作为点光源，通过物镜聚焦于组织内，组织内焦点处反射或反向散射回来的光由同一物镜接收，再由光路中的扫描系统在样品焦平面上扫描，从而产生一幅完整的共焦图像，只要载物台沿着z轴上下移动，将样品一个新的层面移动到共焦平面上，样品的新层面又成像，随着z轴不断移动，就可得到样品样品不同横切面连续的光切图像,扫描后可得到信噪比极高的光学断层图像，分辨率比普通显微镜提高1.4倍。

2 激光扫描共聚焦显微镜在皮肤科的应用2.1 对正常皮肤的观察：共聚焦激光扫描显微镜所成图像为水平切面图，由于不同组织对激光的反射和反向散射系数不同，因而所显示的黑白深浅也不同，类似x光片的灰度图像，其中黑色素和角蛋白的反射系数较高，成像为较亮的区域，反射系数较小的组织成分，如胞核和胶原较暗。

clsm的空间分辨率［1］为横向0.5-1.0um,轴向为3-5um,可清晰显示细胞结构。

激光扫描共聚焦显微技术及其在神经、肿瘤相关研究中的应用张鹏;毕明刚【摘要】介绍了近年来新出现的共聚焦显微镜新的种类,如传统激光共聚焦和活细胞激光共聚焦,对其功能及在神经、肿瘤研究中的应用进行了综述,使现代显微镜能够更加深入研究和分析细胞的变化过程和结构.活细胞激光扫描共聚焦显微镜与双光子激光扫描共聚焦显微镜实现了对肿瘤、神经活细胞长时间地动态观测,可更加真实地揭示细胞凋亡的机制与规律.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2010(031)002【总页数】4页(P43-45,49)【关键词】激光扫描共聚焦;基因敲除;活细胞检测;凋亡【作者】张鹏;毕明刚【作者单位】150076,哈尔滨,啥尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心药物研究所博士后科研工作站;中国医学科学院药用植物研究所【正文语种】中文【中图分类】TH742.1激光扫描共聚焦显微镜经过30 a的发展已被广泛应用于形态学、分子生物学、神经科学、肿瘤药理学、遗传学等领域。

由最初的单一激光扫描共聚焦显微镜发展到现在的双光子共聚焦显微镜、多光子共聚焦显微镜、活细胞共聚焦显微镜等多种显微镜，以适应不同功能需要，为生命科学提供了更加有效的定性定量的细胞测量工具。

激光扫描共聚焦显微镜尤其在研究细胞凋亡机制和神经疾病相关蛋白定位中发挥着重要作用，通过激光共聚焦显微镜可检测到与神经疾病相关的蛋白分布情况，以及肿瘤细胞中各种凋亡相关蛋白表达的变化。

激光共聚焦显微镜在一定程度上推动了神经科学及抗肿瘤药物作用机制的研究。

下面仅对近年来新出现的共聚焦显微镜新的种类、功能及其在神经、肿瘤研究中的应用进行简要综述。

1 激光扫描共聚焦1.1 传统激光共聚焦激光共聚焦显微镜技术已经成为光学显微镜发展应用中最重要的一种手段。

在常规的宽视野光学荧光显微镜中，样本发射的继发性荧光在物镜焦平面上黯淡不清[1]，使一些细节丢失。

共聚焦显微镜改善了中轴（Z轴:平行于显微镜视轴）和侧平面（X轴和Y轴:样品平面的维度）的光学分辨率，并且能够减少在成像过程中由样品在焦平面中产生的继发性荧光。

激光扫描共聚焦显微镜对人类染色体三维结构的观察
林珏龙;陈耀文;刘鸿禧;常小兰;霍霞
【期刊名称】《激光生物学报》
【年(卷),期】2002(011)001
【摘要】为了获得染色体内部结构的多种信息,以及对染色体形态构建提供有益的尝试,本实验利用荧光染料的特异性标记及激光扫描共聚焦显微镜的连续断层扫描和三维重建的特点,对人类染色体的形态结构进行观测.结果显示:本方法不仅能显示染色体的荧光带纹的分布状况,而且能作染色体内部的一系列光学切片和染色体三维结构的观测.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】林珏龙;陈耀文;刘鸿禧;常小兰;霍霞
【作者单位】汕头大学医学院,中国广东,汕头,515031;汕头大学医学院,中国广东,汕头,515031;汕头大学医学院,中国广东,汕头,515031;汕头大学医学院,中国广东,汕头,515031;汕头大学医学院,中国广东,汕头,515031
【正文语种】中文
【中图分类】Q631
【相关文献】
1.激光扫描共聚焦显微镜样品制备的改进方法用于8种纤毛虫表膜的观察 [J], 陈晶;肖莉杰;余丽芸
2.运用激光扫描共聚焦显微镜观察新拌浆体多级絮凝结构 [J], 张力冉;王栋民;张伟
利;朴春爱
3.飞秒激光LASIK与飞秒激光基质透镜切除术后角膜神经再生的激光扫描共聚焦显微镜观察 [J], 赵静静;王锐;陈元兵;付梦军;张浩润
4.两种粘结剂在不同吹薄气流条件下牙本质粘结界面的激光扫描共聚焦显微镜观察[J], 郭艳;田文艳;陈杰;姚宏
5.激光扫描共聚焦显微镜及透射电镜观察肺癌A549细胞亚细胞结构溶酶体的对比分析 [J], 吴伟全;王思捷;李元歌;何香红;王永存;吴平
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激光共聚焦显微术在中药与天然药诱导肿瘤细胞凋亡研究中的
应用
李钻芳;陈文列;陈荣
【期刊名称】《环球中医药》
【年(卷),期】2011(004)001
【摘要】激光扫描共聚焦显微术因其具有成像分辨率高,可实现对活性细胞动态定量测量及三维重建等优势,用于中药与天然药诱导肿瘤细胞凋亡的研究中,包括以下几个方面:肿瘤细胞细胞核变化观察;细胞内钙离子浓度测定;线粒体膜电位测量;凋亡相关基因表达等.
【总页数】4页(P70-73)
【作者】李钻芳;陈文列;陈荣
【作者单位】350108,福州,福建中医药大学,福建中西医结合研究院电镜实验中心,国家中医药三级科研实验室-中药药理(细胞结构与功能)实验室;350108,福州,福建中医药大学,福建中西医结合研究院电镜实验中心,国家中医药三级科研实验室-中药药理(细胞结构与功能)实验室;350007福建师范大学,教育部医学光电科学与技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】Q2-33
【相关文献】
1.激光共聚焦显微镜技术在中药研究中的应用 [J], 李琳;刘德旺;田野;黄林芳
2.激光扫描共聚焦显微术在人外周血淋巴细胞线粒体膜电位检测中的应用 [J], 于
力方;廖杰;王珊;李宁
3.应用激光共聚焦显微术检测脑星形细胞瘤中EphrinB2及EphB4蛋白的表达 [J], 肖华亮;卞修武;李增鹏;龙在云;王东
4.激光扫描共聚焦显微镜在激光照射诱导细胞凋亡研究中的应用 [J], 唐永红
5.激光扫描共聚焦显微术在生物医学中的研究 [J], 闫炀
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