CN101046470A - 一种心肌细胞搏动分析方法及分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种心肌细胞搏动分析方法及分析系统，所述的心肌细胞搏动分析方法包括：(1)采用高倍显微镜提供心肌细胞的采集视野；(2)将采集视野内的图像采集成视频文件；(3)对视频文件进行分析处理，得出心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系。所述的心肌细胞搏动分析系统包括：高倍显微镜，用于提供心肌细胞的采集视野；采集系统，用于将采集视野内的图像采集成视频文件并传输至工作站；工作站，用于接收采集系统得到的视频文件并进行分析处理。本系统是一种定量描述心肌细胞搏动强度的技术手段，客服了类似研究中的定性缺点，为药物筛选或者心肌细胞搏动模型的建立提供了新的实验工具。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种心肌细胞搏动分析方法及分析系统。
(二)背景技术
心肌细胞又称心肌纤维，有横纹，受植物性神经支配，属于有横纹的不随意肌，具有兴奋收缩的能力；呈短圆柱形，有分支，其细胞核位于细胞中央，一般只有一个。各心肌纤维分支的末端可相互连接构成肌纤维网，其连接处称为润盘。润盘是心肌纤维之间的界限，同时也是心肌纤维网传递兴奋冲动的重要结构。心肌细胞的兴奋冲动可通过低电阻的润盘从一个细胞直接传给另一个细胞，使心肌细胞在机能上具有合体细胞的性质。心脏中还存在一些特殊分化的心面细胞，它们缺乏收缩性，但有较高的兴奋性和传导性，其中大多数细胞还具有产生自动节律性兴奋的能力，它们组成心脏的特殊传导系统，使具有机能合胞体性质的心房肌、心室肌能进行有序的同步的节律性的收缩，以实现心脏正常的泵血功能。
研究心肌细胞的搏动将有助于解决心脏的各项疾病，因而对于其搏动规律的研究显得极为有意义。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种心肌细胞搏动分析方法。
本发明所要解决的技术问题还在于提供一种心肌细胞搏动分析系统。
所述的心肌细胞搏动分析方法，包括：
(1)采用高倍显微镜提供心肌细胞的采集视野；
(2)将采集视野内的图像采集成视频文件；
(3)对视频文件进行分析处理，得出心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系。
进一步，步骤(2)中采用摄像机对采集视野内的图像进行摄像以得到视频文件。
进一步，步骤(3)中采用下述方法对视频文件进行分析处理：首先将视频文件解压为具有一定时间序列的图片，然后再进行逐帧分析；
逐帧分析方法为：在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域，计算得到心肌细胞的周长、面积与径长参数。
所述的心肌细胞搏动分析系统，包括：
高倍显微镜，用于提供心肌细胞的采集视野；
采集系统，用于将采集视野内的图像采集成视频文件并传输至工作站；
工作站，用于接收采集系统得到的视频文件并进行分析处理。
进一步，所述的采集系统包括：摄像机，用于对采集视野内的图像进行摄像以生成视频文件；
和图像采集卡，用于将得到的视频文件传输至工作站。
再进一步，所述的工作站包括：
数据接收模块，用于接收采集系统生成的视频文件；
数据解压模块，用于将视频文件解压为具有一定时间序列的图片；
模型选择模块，用于在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域；
计算模块，用于计算得出心肌细胞的周长、面积和径长参数；
和分析报告模块，用于按心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系绘制数据图表。
本发明的心肌细胞搏动分析系统，采用高倍显微镜跟踪分离的心肌细胞的搏动状况，提取和计算心肌细胞搏动相关的参数，实现了对心肌细胞搏动的实时分析，为细胞搏动分析提供了新的技术手段。本系统可以自动分析外加电场中的心肌细胞的搏动，通过面积、周长、径长等参数获得搏动强度的定量指标。该系统可以用于心脏系统药物筛选实验，通过定量分析，筛选出对心肌功能有强化或者弱化的化学药物。本系统是一种定量描述心肌细胞搏动强度的技术手段，客服了类似研究中的定性缺点，为药物筛选或者心肌细胞搏动模型的建立提供了新的实验工具。
(四)附图说明
图1是实施例所述心肌细胞搏动分析系统的工作流程图。
(五)具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作优选地说明，但本发明的保护范围并不限于此。
一种心肌细胞搏动分析方法，包括：
(1)采用高倍显微镜提供心肌细胞的采集视野；
(2)将采集视野内的图像采集成视频文件；
(3)对视频文件进行分析处理，得出心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系。
步骤(2)中采用摄像机对采集视野内的图像进行摄像以得到视频文件。
步骤(3)中采用下述方法对视频文件进行分析处理：首先将视频文件解压为具有一定时间序列的图片，然后再进行逐帧分析；
逐帧分析方法为：在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域，计算得到心肌细胞的周长、面积与径长参数。
参照图1，一种心肌细胞搏动分析系统，包括：
高倍显微镜，用于提供心肌细胞的采集视野；
采集系统，用于将采集视野内的图像采集成视频文件并传输至工作站；
工作站，用于接收采集系统得到的视频文件并进行分析处理。
所述的采集系统包括：摄像机，用于对采集视野内的图像进行摄像以生成视频文件；
和图像采集卡，用于将得到的视频文件传输至工作站。
所述的工作站包括：
数据接收模块，用于接收采集系统生成的视频文件；
数据解压模块，用于将视频文件解压为具有一定时间序列的图片；
模型选择模块，用于在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域；
计算模块，用于计算得出心肌细胞的周长、面积和径长参数；
和分析报告模块，用于按心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系绘制数据图表。
本分析系统的工作流程是：将心肌细胞标本置于外加电场中的培养皿中，采用高倍显微镜提供心肌细胞的采集视野；摄像机对采集视野内的图像进行摄像以生成视频文件；图像采集卡将得到的视频文件传输至工作站；数据接收模块接收采集系统生成的视频文件；数据解压模块将视频文件解压为具有一定时间序列的图片；模型选择模块在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域；计算模块计算得出心肌细胞的周长、面积和径长参数；分析报告模块按心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系绘制数据图表。
上述的计算模块也可以在现有的心肌细胞的周长、面积和径长参数的基础上进一步得到计算各参数的平均值、最大值、最小值、一阶导数、二阶导数，并输出至分析报告模块使用。
Claims (6)
1、一种心肌细胞搏动分析方法，其特征在于包括：
(1)采用高倍显微镜提供心肌细胞的采集视野；
(2)将采集视野内的图像采集成视频文件；
(3)对视频文件进行分析处理，得出心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系。
2、如权利要求1所述的心肌细胞搏动分析方法，其特征在于步骤(2)中采用摄像机对采集视野内的图像进行摄像以得到视频文件。
3、如权利要求1或2所述的心肌细胞搏动分析方法，其特征在于步骤(3)中采用下述方法对视频文件进行分析处理：首先将视频文件解压为具有一定时间序列的图片，然后再进行逐帧分析；
逐帧分析方法为：在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域，计算得到心肌细胞的周长、面积与径长参数。
4、一种心肌细胞搏动分析系统，其特征在于包括：高倍显微镜，用于提供心肌细胞的采集视野；
采集系统，用于将采集视野内的图像采集成视频文件并传输至工作站；
工作站，用于接收采集系统得到的视频文件并进行分析处理。
5、如权利要求4所述的心肌细胞搏动分析系统，其特征在于所述的采集系统包括：摄像机，用于对采集视野内的图像进行摄像以生成视频文件；
和图像采集卡，用于将得到的视频文件传输至工作站。
6、如权利要求4或5所述的心肌细胞搏动分析系统，其特征在于所述的工作站包括：
数据接收模块，用于接收采集系统生成的视频文件；
数据解压模块，用于将视频文件解压为具有一定时间序列的图片；
模型选择模块，用于在每一帧图片中选择心肌细胞的活动区域；
计算模块，用于计算得出心肌细胞的周长、面积和径长参数；
和分析报告模块，用于按心肌细胞的周长、面积和径长参数与时间的对应关系绘制数据图表。
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| CN 200710068077 CN101046470A (zh) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | 一种心肌细胞搏动分析方法及分析系统 |
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| CN112205968A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-12 | 上海市东方医院（同济大学附属东方医院） | 一种基于视频测量心肌细胞收缩能力的方法、装置及设备 |
| CN114177229A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-15 | 湖南农业大学 | 一种用于影响心肌细胞收缩或舒张的药物及其测定方法 |
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| CN112205968B (zh) * | 2020-09-30 | 2024-03-08 | 上海市东方医院（同济大学附属东方医院） | 一种基于视频测量心肌细胞收缩能力的方法、装置及设备 |
| CN114177229A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-15 | 湖南农业大学 | 一种用于影响心肌细胞收缩或舒张的药物及其测定方法 |
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