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連続量動画像の複数特定点の時系列方向相互相関関数値図等を用いた画像解析法-培養ラット脳細胞のCa^<2+>濃度とその空間勾配画像の利用-

利用连续视频图像中多个特定点的时间序列互相关函数图的图像分析方法 - 培养大鼠脑细胞中 Ca^2+ 浓度及其空间梯度图像的利用 -

基本信息

批准号：
01550336
负责人：
蛯名良雄
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

培養ラット脳細胞に蛍光色素Fura-2を負荷し、これに脳内伝達物質(グルタミン酸)を適当時間与えた時、細胞内に入るCa^<2+>濃度分布の時間変化を画像解析で求める研究の一部を行なうことを目的とした。これにはS/N比の小さいディジタルデ-タから細胞の輪郭線をできるだけ正確に決める必要がある。次の理由による。Ca^<2+>濃度を求めるため、ARGUS-100の画像処理装置では、励起光340,360nmのディジタル画像デ-タ(それぞれIM340,IM360と略記)の各ピクセル輝度の比を作る。次にCa^<2+>の濃度に一対一に対応する比画像(IMRAT)を計算し、分布図を得る。この際、基になるIM340画像の立体的な図は細胞の中心にピ-クを持ち、裾が緩やかな山型となる。ここで(イ):2階微分ガウス関数と、ニュ-トン法の折れ線と似た方法で接線を描きそれとバックグラウンド線との交点で細胞輪郭線を決める新しい方法を提案した。この輪郭線が立体的な細胞形態像とどのように対応しているかを、位相差顕微鏡画像(この画像をIMPHAと略記)の輪郭線図とフイットさせて確かめた。この時のIMPHA画像は凹凸が激しいので、(ロ):平均回数の大きさの差をとる新しい特徴抽出方法で、細胞体輪郭線を決めた。これら(イ)、(ロ)2方法で決まる薬剤投与前、後の細胞体内のCa^<+2>濃度を求めた。このようにして再現生の良い生理学的に合理性のある濃度変化を求める事ができた。この結果は文献(1、2)に発表した。現在投稿論文として推敲中。文献2の発表では、研究費申請の際提案した、S/N比を高める方法として、濃度の2乗の空間勾配値画像図を利用した方法も検討したが、決まる輪郭線図はIMPHAに比較するとちいさい。上の(イ)の方法がより輪郭線を大きくできた。上で決まった形態画像の中で細胞体(4個)、樹状突起あるいは軸索の領域(n)とその周囲のm領域Ca^<+2>濃度とから相互相関関数を求めているが、サンプリング時間が数秒と長いので、各nに対しての立体表示図は、中心のみが大きく、時間変化が小さい。

When culturing the cells, the photopigment Fura-2 should be loaded with the photopigment Fura-2, and the enzyme contained in the cells should be cultured for the appropriate time and duration. , the time-varying image analysis of intracellular Ca^<2+> concentration distribution and the purpose of research are part of the research.これにはS/N ratioの小さいディジタルデ-タから Cell の线国线をできるだけcorrectにdeterminationめるnecessaryがある. The second reason is による. Ca^<2+> concentration ratio, ARGUS-100 image processing device, excitation light 340, 360n mのディジタル图デ-タ(それぞれIM340,IM360と名)のeachピクセル光の比を为る. The concentration of Ca^<2+> is calculated using the image ratio image (IMRAT) and the distribution is obtained. The center of the IM340 IM340 image is the three-dimensional center of the image, and the center of the image is the center of the image.ここで(イ): 2nd order differential ガウス Off number と, ニュ-トン method のfolding line とsimilar た method で connecting を traceきそれとバックグラウンド Line とのIntersection でCell Wheel Guo Line をdetermination めるNew しいMethod をProposal した. The three-dimensional cell shape of the このradio line is like とどのように対応しているかを, and the phase difference is slight Mirror image (この图をIMPHAと Brief Notes)のRun Kuo Line図とフイットさせて正かめた.この时のIMPHA image はconvex and convex がexciting しいので, (ロ): average number of times の大きさのdifference をとる新しい特徴で, cell body outline line をdetermine めた. The これら(イ),(ロ)2 method determines the concentration of Ca^<+2> in the cells before and after the administration of まる薬艤.このようにしてReappearance of the の好いphysiological rationality のあるconcentration change をquest める事ができた. The results of the document (1, 2) are listed in the table. The submitted paper is currently under review. Document 2: Table of Contents, Research Funding Application: International Proposal, S/N Ratio High Method, Concentration: 2 Multiply Space The combination of the image and the method of matching the image is the same as the method of solving the problem.上の(イ)の法がより线国线を大きくできた. Upper でdetermination まったmorphological imageの中でcell body (4 pieces), dendritic process あるいはaxonal のfield (n) とそのweek囲のmfield Ca^<+2>concentration とから mutual Relevant levels are: がているが, サンプリングTime, seconds, length, and each nに対しての three-dimensional representation of the 図は, the center of the big きく, and the time change of the small さい.