Předmět Kvantifikace tkáňových mikrostruktur (KME / MIKR)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KME / MIKR - Kvantifikace tkáňových mikrostruktur, Fakulta aplikovaných věd, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. týden: Přednáška - Typy tkání (epitelová, pojivová, svalová, nervová). Základy mikroskopické anatomie srdečně-cévního, trávicího a močového systému a pohybového aparátu.Cvičení - Technika zpracování tkáňových vzorků pro světelnou i elektronovou mikroskopii. Základní metody barvení a afinitní histochemie. Vznik a interpretace artefaktů.2. týden: Přednáška - Mikroskopické přístroje a techniky pro biologické vzorky (přímé a inverzní mikroskopy, světlé a tmavé pole, fázový kontrast, fluorescenční mikroskopie, konfokální mikroskopie, elektronová mikroskopie transmisní a rastrovací).Cvičení - Opakování základů geometrické a vlnové optiky se zaměřením na fyzikální principy využívané v běžných mikroskopech.3. týden: Přednáška - Fotodokumentace v mikroskopii (kamery, fotoaparáty a software). Formáty dat, bitová hloubka obrazu, barevné prostory. Volba zvětšení. Hloubka ostrosti, vliv optických vad zobrazovací soustavy. Region of interest a referenční oblast vzorku.Cvičení - Úpravy kontrastu, jasu a histogramu. Šum, úpravy pozadí, vyvážení barev, barevná teplota, ostření, rozostření, filtry.4. týden: Přednáška - Zdroje 3-D obrazových dat a jejich zpracování. Trojrozměrná rekonstrukce makro- a mikroskopických struktur. Registrace fyzických řezů. Segmentace, typy modelů a jejich úprava pro počítačové modelování. Hodnocení orientace struktur ve 3DCvičení - Příprava 3D modelů z mikroskopických obrazových sérií a z medicínských zobrazovacích metod (CT). Anonymizace medicínských dat.5. týden: Přednáška - Analýza obrazu. Matematická morfologie binárních obrazů. Strukturní element, operace (dilatace, eroze, otevření, uzavření). Tvarové faktory. Kalibrace. Základní morfometrie, metody segmentace obrazu, prahování, automatizace. 2-D Fourierova transformace a inverzní FT. Logické operace mezi obrazy.Cvičení - Užití nástrojů pro analýzu obrazu v dostupném software.6. týden: Přednáška - Stereologie - aplikace geometrických zásad na orientované řezy trojrozměrným vzorkem. Přesnost a správnost měření. Bodové, lineární, planární a objemové geometrické sondy.Cvičení - Výběr geometrických sond ve stereologii. Chyby v měření. Interobserver/intraobserver variability.7. týden: Přednáška - Bodové testovací mřížky a odhady ploch a objemů. Cavalieriho a Delesseho princip. Odhady numerické hustoty částic optickým a fyzickým disektorem. Frakcionátor.Cvičení - Aplikace bodových mřížek na hodnocení konkrétních snímků.8. týden: Přednáška - Odhad délek pomocí rovin ve 3D a lineárními sondami ve 2D. Izotropní uniformní řezy. Vertikální uniformní řezy. Hodnocení povrchu lineárními sondami. Cykloidy.Cvičení - Aplikace lineárních sond na konkrétní snímky.9. týden: Přednáška - Analýza shluků a kolokalizace více tříd mikroskopických objektů. Hodnocení preferenčního výskytu buněk v jednotlivých kompartmentech tkáně.Cvičení - Mapování a testování shluků buněk a subcelulárních struktur. Relative labelling index.10. týden: Přednáška - Paralelní testování mechanických vlastností tkání a jejich mikroskopického složení. Analýza trhlin v biologických vzorcích.Cvičení - Hodnocení délkové hustoty profilů trhlin a preferenčního průběhu trhlin určitými složkami tkání.11. týden: Přednáška - Strategie vzorkování analyzovaného materiálu. Systematický nestranný náhodný sampling.Cvičení - Analýza variability vzorkování. Praktické postupy při odběru materiálu pro histologické vyšetření.12. týden: Přednáška - Základní statistika pro stereologii. Formulace statistických hypotéz, testování distribucí, volba vhodného testu pro biologické experimenty. Interpretace výsledků testů. Základní analýza variability dat.Cvičení - Parametrické testy (t-testy, ANOVA) a jejich předpoklady (distribuce dat, homogenita rozpytlů). Neparametrické testy (Kruskal-Wallis, Mann-Whitney, Friedmanova ANOVA). Aplikace testů na konkrétní data.13. týden: Přednáška - Využití mikroskopických dat jako vstupů pro počítačové modelování - konkrétní příklady a studie.

Získané způsobilosti

Student-se seznámí se základy mikroskopické anatomie a typy tkání a se zpracováním biologických vzorků při studiu mikrostruktury-je schopen porozumět metodám kvantitativního hodnocení mikrostruktur a analýzy obrazu vedoucím k datům použitelným jako vstupy pro počítačové modelování živých tkání a orgánů-volí optimální strategii vzorkování tkáňových vzorků, stereologický testovací systém a kriticky interpretuje morfometrická data-se orientuje ve vědeckých sděleních zabývajících se formalizovaným popisem biologických tkání pro účely počítačového modelování tkání.

Literatura

Howard, C. V.; Reed, M. G. Unbiased stereology : three-dimensional measurement in microscopy. 1 st pub. [Oxford] : BIOS Scientific Publishers, 1998. ISBN 0-387-91516-8.Wojnar, Leszek. Image analysis : applications in materials engineering. Boca Raton : CRC Press, 1999. ISBN 0-8493-8226-2.http://www.practical-stereology.org/stereology.pdfMouton, Peter R. Principles and practices of unbiased stereology : an introduction for bioscientists. Baltimore : Johns Hopkins University Press, 2002. ISBN 0-8018-6797-5.Weibel ER. Stereological Methods. Vol.1: Practical Methods for Biological Morphometry. Academic Press, London,, 1979. Saxl, Ivan. Stereology of objects with internal structure. Vyd. 2., přeprac. angl. 1. Praha : Academia, 1989. ISBN 80-200-0004-6.Junqueira, Luiz Carlos Uchôa; Kelley, Robert O.; Carneiro, José. Základy histologie. 7. vyd., v ČR 1. Jinočany : H & H, 1997. ISBN 80-85787-37-7.

Požadavky

Požadavky k zápočtu: Aktivní účast na cvičeních, popřípadě zpracování zadaného příkladu ze stereologie, zpracování bibliografické rešerše na téma kvantifikace mechanicky význačných mikrostruktur, fotodokumentace nebo vyhodnocení mikroskopických preparátů.Požadavky ke zkoušce: Aktivní znalost přednášené látky a schopnost aplikovat získané poznatky na řešení konkrétních úloh vč. samostatného návrhu hodnocení zadaného problému vyžadujícího kvantifikaci mikroskopických struktur.

Garant

Doc. MUDr. et Mgr. Zbyněk Tonar, Ph.D.