科研星球

如何采集病变脏器照片和处理图像?

医学科学研究,必不可少地要接触动物实验。


很多时候,我们都需要根据研究目的,有针对性性地采集实验动物的脏器照片,以尽可能的获取更多原始信息,处理后的优质图像才能用于发表论文或毕业答辩PPT素材。


例如:↓


采集并处理后的心肌梗死大鼠模型心脏大体图像:


下载.jpeg


图像应用于PPT中的效果如下:


640.jpeg


优质图像有两大用处:

(1)爱美之心,人皆有之,科研界尤其如此。美观的图像,不仅能增加文章的体量和丰富性,同时也能提高答辩专家和审稿人对你的好感度。科研态度在任何时候都很重要。

(2)一图胜千言。图像能够直观地反映更多信息,相比之下,单纯地使用文字描述,很难客观准确地描述病变。文字多了,显得冗杂;文字少了,信息缺失。

说了这么多,那么到底该怎么做呢?其实,获取高质量的图像可大致分为图像采集和图像处理。下面就详细聊聊。



一、图像采集

(1)动物脏器取材

解剖时,需要在保留原器官的同时将无关组织修剪干净。

例如,取大鼠心脏时,需充分去除心脏表面覆盖的胸腺、心包膜及主动脉等;取肾脏时,需充分去除肾脏周围脂肪;取肺脏时,不要撕破肺叶;取垂体肿瘤时,带上蝶骨,以便识别其侵袭程度;取附睾时,分离睾丸,完整保留附睾头、体、尾等。更多的具体情况需要根据你的研究内容决定。


640 (2).jpeg

(无关组织修剪不够彻底)


(2)取材后清洗


提前准备预冷至4℃的生理盐水,漂洗脏器;必须用吸水纸吸干脏器表面水分。


刚取下的脏器,表面可能有较多血液,需要彻底漂洗,以免影响后期图像采集效果(血糊糊的,不合适)。同时,4℃的生理盐水可以保证脏器组织活性和湿润度,这对于体积小的器官如甲状腺、肾上腺、淋巴结等非常重要,空气中暴露2分钟,这些器官就会干燥、体积减小。


漂洗后的脏器要采用无纤维的吸水纸吸干表面的水分,防止后面拍照时出现反光,影响图像效果。下面这张图,取材和漂洗都没问题,但脏器表面水分较多,最后采集的图像出现片状反光。

下载 (1).jpeg
(未吸净水分造成片状反光)

(3)光源问题


拍过照片的都知道,如果仅有一个方向的光投射到物体表面,则会出现明显的阴影。拍摄脏器照片时也是如此。

下载 (2).jpeg
(光源不足,造成阴影和表面光线缺失)

解决的办法:采用多个冷光源,从不同角度照射。原理类似于手术室的无影灯,这样可以有效减少阴影和表面光线不均匀的问题。避免使用热光源照射组织器官,这样会加速小体积器官如甲状腺、肾上腺、淋巴结等表面干燥。



(3)相机问题

现在的手机像素很高,千元神机都是可以选择的。如果不差钱,强烈建议使用尼康相机。但是无论手机还是相机,我们都需要注意拍摄角度这一关键问题。建议配合使用手机支架或相机架,以固定角度拍摄某组图像。这样拍出来的图像,在后期组合使用时更加科学、美观。

下载 (3).jpeg
下载 (2).jpeg
(同批次实验,但角度不同造成的光线差异)

(4)图像背景问题

组织器官的颜色多呈现红色、黄色,为了增加图像对比度,建议使用干净的、亚光的、蓝色材料作为背景,不建议使用蓝色布料(因为布料易吸收血液、水分,形成污渍,影响图像效果)。即拍摄时,将动物器官放在蓝色背景上。这种蓝色背景还有利于使用Photoshop做后期处理。

下载 (4).jpeg

(5)标尺问题

拍摄任何组织器官图像,都需要标尺。这样后期才能知道组织的大小比例,便于科学测量,例如测量组织器官的直径、周长。就算不作测量,也需要设置标尺。拍摄前,在蓝色背景上固定好两个毫米刻度的尺子,一横一竖,类似X/Y坐标轴。拍摄时,组织放置在X/Y轴象限内。

下载 (5).jpeg
(标尺放置方法如上,但不推荐使用手绘标尺)

(6)拍摄角度和像素


拍摄时,相机尽量不要移动,保持固定角度,可以移动组织器官的位置。常规采用俯视角度拍摄。有些器官如大脑,可能需要同时拍摄三视图。


下载 (6).jpeg

尽管预发表的论文或者word中彩色照片300dpi,黑白照片600dpi即可满足,但是在拍照时必须尽量留存最高像素的原始图像,这样后期才有调整的空间。


禁止使用美颜功能,保持原汁原味。


二、图像处理

(1)Photoshop


使用Photoshop,将原始图像中的器官按照原始的长宽比例整体扣出来,记得一定顺带将实际的尺子转化为图像标尺。

Photoshop抠图的方法有很多种,图层抠图、魔棒抠图、钢笔工具抠图等都可以。我个人的喜好是,“shift键+放大”可以不改变图像长宽比例放大图像,然后使用钢笔工具,沿着组织边缘3个像素的距离,开始描点抠图(描点越密集越好)。如果觉得抠的不太干净,可以使用橡皮擦工具(调整合适大小)小心擦除。这种方法没有那么高大上,但是效果很好。

此外,假如有A、B、C、D共4张图,这4张图最后要形成组合图E。千万记住,不要使用Photoshop调整单张图像的颜色、对比度、亮度,但是最终组合图E形成后,可在一定程度上整体调整组合图E的颜色、对比度、亮度。

关于Photoshop的这一部分内容,我会在后期的推文中专门写一篇。

(2)Adobe Illustrator组图

大部分的图片都不是单一存在的,需要组合在一起,形成一张图,如下

下载 (7).jpeg


没有账号?