Photoshop软件在瘢痕病理切片胶原纤维含量定量分析中的应用

曾倩　陈志勇　李栋梁

[摘要]目的：介绍一种瘢痕病理切片胶原纤维含量的定量分析方法。方法：应用Photoshop软件窗口菜单中的测量记录工具，首先测量出病理图像的全部面积值，再用魔术棒工具选中病理图像中胶原纤维的区域，测量出胶原纤维所占面积值，用病理图像胶原纤维所占面积值与全部图像面积值之比，测量出胶原纤维的含量。结果：通过该方法能准确定量测量出瘢痕病理切片中胶原纤维的含量。结论：该方法简单、方便、直观，值得临床推广应用。

[关键词]Photoshop；瘢痕；病理切片；胶原纤维；定量分析

[中图分类号]R619.6

[文献标志码]A

[文章编号]1008-6455（2017）01-0093-03

瘢痕是皮肤损伤到一定程度后组织修复的必然结果。其发生的机制主要为成纤维细胞的过度增生和胶原纤维的大量沉积，准确分析瘢痕病理切片中胶原纤维的含量对瘢痕的转归、治疗效果的评价及瘢痕的进一步研究都起着非常重要的作用。自2013年以来，笔者采用Photoshop软件对兔耳增生性瘢痕模型病理切片中胶原纤维含量进行定量分析，取得了满意的效果，现介绍如下。

1.材料和方法

1.1材料：数码相机（型号：Canon450D：产地：日本）；Photoshop软件（版本号：Adobe PhotoshopCS4）；Masson染色兔耳瘢痕模型胶原纤维后的病理切片。

1.2方法：將Masson染色兔耳瘢痕模型胶原纤维后的病理切片统一用Canon450D数码相机在同一条件下（快门速度：1/25s：曝光时间：1/30s；ISOl00；光圈：白平衡）采集图片，将图片导入计算机Adobe PhotoshopCS4软件中，打开工具栏窗口菜单中的测量记录工具，将导入软件中的照片进行全选，点击测量记录，这时在照片下方就会显示出整张照片的面积测量值（如图1），然后取消全选，恢复照片，用工具栏中的魔术棒工具选中每一个胶原纤维显色的区域（Masson染色后兔耳瘢痕模型病理图像中胶原纤维呈蓝色），当全部选择完后再次点击测量记录，照片下方就会分别显示出胶原纤维的面积测量值（如图2），将胶原纤维的面积测量值之和/整张图片的全部面积测量值×100%，即可得到胶原纤维的百分含量。

1.3注意事项：①在使用工具栏中的魔术棒工具选择胶原纤维区域时，通常把容差设置到30左右，这样魔术棒工具选择胶原纤维的区域更加精确，减少测量误差；②在选择胶原纤维区域时，可多次用魔术棒工具选择，直到胶原纤维的区域被全部选择完，取多次测量面积值的总和即为胶原纤维所占的面积值；③瘢痕病理切片图像采集时，数码照相用固定的距离且与图片保持垂直。

2.典型应用

本方法应用于《点阵铒激光治疗兔耳增生性瘢痕的机理研究》课题中，按李希军等报道的方法，建立兔耳增生性瘢痕模型。选择80个兔耳增生性瘢痕随机分成实验组和对照组，每组各40例，实验组分别于上皮化后0、1、2、3月进行点阵铒激光治疗（治疗参数：波长2 940nm，能量50J/cm²，脉宽300um，延时2s，穿透组织深度为213um，正方形光斑，每个瘢痕重复3次），对照组不做任何处理。每次治疗前两组分别随机切取10个瘢痕用4%多聚甲醛固定后进行Masson染色。按本文上述方法分别对病理切片进行照相，将照片导f1.AdobePhotoshopCS4进行测量，测量结果用均数±标准差（x±s）表示，采用SPSS17.0软件进行统计学处理，组间进行t检验，P<0.05为组间有显著性差异，见表1。

上皮化后兔耳瘢痕胶原纤维含量随时间逐渐升高，在2个月时达高峰，后逐渐降低，实验组和对照组相比，P<0.0l，其差异具有统计学意义。

3.讨论

瘢痕的发生过程复杂而有序，主要表现为成纤维细胞及其合成的细胞外基质代谢机能失去了正常的调控，使成纤维细胞的增殖能力加强，凋亡减慢，引起胶原纤维过度增生，降解能力降低，导致细胞外基质表达增加，最终导致瘢痕形成。胶原纤维过度增生是瘢痕形成的主要物质成分，那么，准确评价胶原纤维含量的变化，将为瘢痕的疗效评价、转归、抗瘢痕药物的开发研制及瘢痕的进一步研究都有着非常直观的判断。在以往瘢痕病理切片胶原纤维的分析方法中，大多采用光镜下对病理切片胶原纤维排列及含量的直观描述、网格计数法的测量及一些图像分析系统平台的间接分析，但这些方法都存在着主观性较强、误差较大等缺点，不能客观定量地表达出胶原纤维的含量。而在Photoshop软件处理系统中，窗口菜单栏中的测量记录工具可直接显示测量图像的面积值，图像经过胶原纤维区域测量面积数据值与整个图像测量面积数据值的比值，能客观地用数据来量化瘢痕病理切片中胶原纤维的含量。根据数码相机成像原理，每个电荷耦合元件感光后生成一个像素，众多像素组成一幅照片，实际物体的成像大小与像素成正比，在不变焦的情况下与距离成反比。因此，病理切片图像采集时，数码照相必须用固定的距离且与图片保持垂直。这样分析对比的各组图像才能保持一致性。用魔术棒工具选择胶原纤维区域时，设置容差为30左右，容差太大或太小，魔术棒工具都不容易分辨胶原纤维区域，导致误差较大。

综上，笔者采用Photoshop软件对兔耳瘢痕病理切片图像中的胶原纤维进行分析，用客观的数据定量分析出胶原纤维在病理切片图像中的含量。该方法简单、准确、直观，值得推广应用。