虛擬可視鼠樣品制備技術(shù)研究.pdf

1、利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)生物結(jié)構(gòu)的數(shù)字化、可視化，進(jìn)而達(dá)到對(duì)生物整體的精確模擬，即數(shù)字生命研究，從第一例“美國(guó)數(shù)字人”的出現(xiàn)，即產(chǎn)生了巨大的科學(xué)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)?，F(xiàn)在數(shù)字生命研究已成為國(guó)際上熱門研究領(lǐng)域之一。作為數(shù)字生命研究重要的組成部分——“數(shù)字小動(dòng)物”研究，相比于“數(shù)字人”的研究更具有優(yōu)勢(shì)，尤其針對(duì)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。現(xiàn)階段國(guó)外已開展了若干“數(shù)字小動(dòng)物數(shù)據(jù)集”項(xiàng)目，但是國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域卻還存在空白。基于此，本研究在調(diào)研大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，選擇了SD大鼠這

2、種通用的實(shí)驗(yàn)小動(dòng)物作為研究對(duì)象，以整體解剖的數(shù)字化研究作為突破口，摸索了相關(guān)的小動(dòng)物整體切片數(shù)據(jù)集制備技術(shù)，構(gòu)建了一套SD大鼠整體的數(shù)字化解剖數(shù)據(jù)集，并在此基礎(chǔ)上開展了“虛擬可視鼠”研究。論文完成的工作如下： 1、將冰凍銑削成像技術(shù)應(yīng)用于小動(dòng)物數(shù)據(jù)集的制備，并依據(jù)小動(dòng)物的特點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇、樣品的制備、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集等環(huán)節(jié)出發(fā)，對(duì)小動(dòng)物整體冰凍切片數(shù)據(jù)集制備技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)摸索。最終確定了一套較為完備的小動(dòng)物整體切片

3、數(shù)據(jù)集制備技術(shù)。冰凍銑削成像技術(shù)是目前較為常用的大生物樣本整體數(shù)據(jù)集制備技術(shù)，本研究則拓寬了其應(yīng)用范圍，為小動(dòng)物結(jié)構(gòu)的數(shù)字化研究提供了新的途徑； 2、采用整體灌注技術(shù)，從灌注材料的選擇及灌注材料的比例等角度，探索了整體灌注技術(shù)解決小動(dòng)物數(shù)據(jù)集血管顯示的問(wèn)題。并開發(fā)了一種早期檢測(cè)技術(shù)用于監(jiān)測(cè)整體灌注的質(zhì)量。小動(dòng)物血管的數(shù)字化技術(shù)的研究則為從全新的視角探索生物脈管系統(tǒng)的功能提供了基礎(chǔ)； 3、在上述基礎(chǔ)上合作完成了一套完整的大

4、鼠整體的冰凍切片數(shù)據(jù)集及大鼠全身動(dòng)脈血管的冰凍切片數(shù)據(jù)集。大鼠整體切片數(shù)據(jù)集包含9,475張橫斷面切片，單張切片圖像的像素分辨率為0.020 mm×0.020 mm，切片厚度亦為0.020 mm，均以4,600×2,580×24 bit BMP格式存儲(chǔ)，使得大鼠整體的冰凍切片數(shù)據(jù)集容量達(dá)到314.68 Gbyte；大鼠全身動(dòng)脈血管的切片數(shù)據(jù)集包含斷面圖像的數(shù)量為1,468張，單張圖像的像素精度為0.020 mm× 0.020 mm，切片