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不同产地楮实子的计算机图像处理及聚类分析



全 文 : 论 著
不同产地楮实子的计算机图像处理及聚类分析
庞素秋1 , 2 , 黄宝康1 , 张巧艳1 , 秦路平1*
(1. 第二军医大学药学院生药学教研室 , 上海 200433;2. 中国人民解放军第 180 医院药械科 , 福建泉州 362000)
[ 摘 要]  目的:对不同产地楮实子性状的地域性变异进行分析。方法:应用计算机图像处理及聚类分析方法对源于不同
产地的楮实子药材进行分析。结果:不同产地的楮实子在形态 、性状上存在一定的地域性差异。结论:不同产地的楮实子差
别较大 ,地理位置 ,特别是纬度与药材性状有一定的关联。计算机图像分析技术可以作为一种快速 、准确的生药材鉴别方法。
[ 关键词]  楮实子;图像处理 , 计算机辅助;聚类分析
[ 中图分类号]  R 282. 5   [ 文献标识码]  A   [ 文章编号]  1671-2838(2006)01-0014-03
Identification of fructus broussonetiae from different habitats with cluster analysis by computer digital imaging
system
PANG Su-Qiu1 ,2 , HUANG Bao-Kang1 , ZHANG Qiao-Yan1 , QIN Lu-P ing1*(1. Depar tment of Pharmacognosy , School o f
Pharmacy , Second M ilita ry Medical Univer sity , Shanghai 200433 , China;2. Depar tment o f Pharmacy , the 180th Hospital o f
PLA , Fujian Quanzhou 362000 , China)
[ ABSTRACT]  Objective:To provide a new me thod for identification of fructus broussonetiae f rom different habitats.Methods:
Cluste r analysis by computer digital imaging sy stem(CDIS) w as adopted for the identifica tion o f f ruc tus broussonetiae from dif-
fer ent habitats. Results:Fructus br oussonetiae fr om different habita ts va ried in shape and size. The results w ere coincident
with traditional phy to taxonomy . Conclusion:The charac te r o f f ruc tus br oussonetiae is related to the geog raphical lo ca tion o f its
habita t , especially to the latitude. The method o f CDIS can be used fo r rapid and accura te differentiation of fructus broussoneti-
ae.
[ KEY WORDS]  f ructus broussone tiae;image processing , computer-assisted;cluster analysis
[ Pha rm Ca re & Res , 2006 , 6(1):14-16]
[ 基金项目]  国家自然科学基金资助项目(No. 30400595)
[ 作者简介]  庞素秋(1972-),女(汉族), 硕士生 ,主管药师.
E-mail:ahpang20031300@ho tmail. com
*通讯作者 , E-mail:lpqin@smmu. edu. cn
  楮实子为桑科构树 Broussonet ia papy ri f era
(L.)Vent.的干燥成熟果实 ,历版《中华人民共和国
药典》均有收载 ,具有补肾清肝 、明目利尿的功效[ 1] ,
其原植物分布于全国大多数省区[ 2] 。在资源调查及
样品采集过程中 ,作者发现不同产地的楮实子在外
观形态上表现出较大的差异 。为了建立一种直观 、
快速 、简便的药材鉴别方法 ,本研究采用计算机图像
处理并结合聚类分析法 ,对 20个不同产地的构树果
实和 5种商品药材进行计算机图像处理及聚类分
析 ,以期为楮实子药材的产销提供科学的鉴定依据 。
1 材料和方法
1. 1 样品来源 样品 1 ~ 20为 2004年 7 ~ 11月采
于相应地区的构树成熟果实 ,样品 21 ~ 25为 2004
年 1月采购于不同药材市场。样品 1 ~ 25均经第二
军医大学药学院郑汉臣教授鉴定。样品编号及来源
见表 1。
1. 2 方法 样品采回经净选后 ,60℃干燥 12 h , 分
别取 100颗置 Olympus-SZX数码摄像机下 ,设置好
比例尺进行图像采集 ,将图片输入计算机 ,用 Bio-
sens dig ital imag ing sy stem 图像分析程序对样品的
长径 、短径 、面积及形状因子等形态学参数进行测
定 ,并求得各参数的平均值。根据上述参数计算体
积 ,将所得结果作为原始数据 ,用 SPSS 12. 0 统计
软件进行聚类分析 。
2 结果和讨论
从计算机图像分析结果(表 2)可以看出 ,不同
产地的楮实子的形状 、大小有较大的差异 。样品
1 ~ 20的聚类图(图 1)表明 ,不同地点采集的楮实子
共聚为一类 。进一步聚类结果显示 ,地域相近的各
自聚为一类 。大致以纬度不同而分段聚类 ,其中山
东 、陕西及新疆等地处于较高纬度 ,楮实子的体积较
大而聚为一类;广东 、福建 、江西和贵州等南方省区 ,
地处于较低纬度 ,楮实子体积相对较小而聚为一类;
14 药学服务与研究 Pharm Care & Res 2006 Feb;6(1)庞素秋 , 等. 不同产地楮实子的计算机图像处理及聚类分析
表 1 楮实子样品的来源和采集地地理位置表
Table 1 Geographical location of habitats of 25 fructus broussonetiae samples
编号 产地 东经(°) 北纬(°) 编号 产地 东经(°) 北纬(°)
1 广东广州 113. 23 23. 17 14 陕西西安 108. 95 34. 27
2 福建泉州 118. 58 24. 93 15 安徽砀山 116. 35 34. 42
3 福建福州 119. 3 26. 03 16 山西长治 113. 08 36. 18
4 贵州花溪 106. 72 26. 57 17 山东济南 117. 02 36. 65
5 江西樟树 115. 32 27. 57 18 山东淄博 118. 05 36. 78
6 四川西昌 102. 3 27. 92 19 河北安国 115. 30 38. 42
7 浙江溪口 121. 34 29. 53 20 新疆乌鲁木齐 87. 68 43. 77
8 浙江杭州 120. 1 30. 15 21 浙江东阳商品
9 四川成都 104. 07 30. 67 22 连云港商品
10 上海宝山 121. 4 31. 20 23 烟台商品
11 安徽芜湖 118. 38 31. 21 24 芜湖商品
12 江苏南京 118. 46 32. 03 25 南京商品
13 河南禹州 113. 4 34. 12
表 2 25 个样品的计算机图像处理
后的形态学相关参数
Table 2 Morphological parameters of 25 samples
measured by computer digital imaging system
编号 面积(S /mm2) 周长(l /mm) 长径(R /m m) 短径(r /mm) 形状因子( f) 体积(V /mm 3)
1 2. 051 5 6. 605 6 1. 651 4 1. 651 4 0. 748 3 2. 854 4
2 2. 001 5 6. 892 6 1. 810 1 1. 636 2 0. 737 1 3. 099 9
3 2. 505 4 7. 069 8 1. 811 2 1. 723 7 0. 749 5 3. 267 7
4 1. 817 1 6. 179 4 1. 556 3 1. 533 4 0. 740 7 2. 497 8
5 2. 206 6. 825 5 1. 731 2 1. 681 5 0. 745 7 3. 046 9
6 2. 403 4 7. 195 4 1. 792 2 1. 805 5 0. 746 4 3. 386 8
7 2. 534 9 7. 035 6 1. 796 1. 721 8 0. 746 1 3. 236 6
8 2. 373 8 6. 833 9 1. 796 3 1. 621 6 0. 746 7 3. 047 1
9 2. 303 7 7. 153 5 1. 788 4 1. 788 4 0. 747 7 3. 347 5
10 2. 602 8 7. 554 1 1. 904 5 1. 872 5 0. 751 7 3. 732 6
11 2. 417 8 7. 450 3 1. 948 2 1. 777 3 0. 751 0 3. 623 4
12 2. 475 5 7. 454 3 1. 888 2 1. 839 1 0. 749 2 3. 634 4
13 2. 717 5 6. 491 4 1. 867 8 1. 819 3 0. 738 7 3. 556 7
14 2. 980 6 8. 051 6 2. 020 5 2. 001 3 0. 753 4 4. 240 6
15 2. 688 2 7. 534 2 1. 906 3 1. 860 7 0. 752 4 3. 712 6
16 2. 686 1 7. 572 1 1. 990 2 1. 796 3 0. 749 5 3. 740 9
17 2. 071 8 6. 491 4 1. 953 8 1. 860 1 0. 738 7 4. 056 1
18 2. 877 8 8. 255 2 2. 094 6 2. 033 1 0. 749 8 4. 457 3
19 2. 863 2 6. 636 1 1. 985 6 1. 832 4 0. 744 8 4. 096 4
20 3. 466 3 8. 538 6 2. 210 7 2. 058 5 0. 750 8 4. 763 2
21 2. 180 2 7. 260 1 1. 830 2 1. 799 8 0. 749 5 3. 447 7
22 2. 237 5 7. 265 9 1. 784 8 1. 848 2 0. 746 5 3. 452 5
23 2. 069 8 6. 989 9 1. 746 5 1. 748 4 0. 746 0 3. 196 2
24 2. 076 7 6. 197 1 1. 586 7 1. 556 3 0. 725 6 2. 584 6
25 2. 071 8 6. 491 4 1. 643 8 1. 601 9 0. 738 7 2. 756 1
中间纬度约在长江流域 ,楮实子体积相近聚为一类 。
总体来看 ,随着纬度增加 ,楮实子体积逐渐变大 ,其
中以新疆乌鲁木齐产的楮实子体积最大 , 为
4. 763 2 mm3 , 与贵州花溪产的楮实子药材体积
2. 497 8 mm
3有将近一倍的差别 。因此 ,地域差别
显著影响楮实子的性状。
样品1 ~ 25的聚类分析图(图 2)表明 :样品
图 1 样品 1 ~ 20 的聚类分析图
Fig 1 Cluster analysis of sample 1-20
图 2 样品 1~ 25 聚类分析图
Fig 2 Cluster analysis of sample 1-25
15 药学服务与研究 Pharm Care &Res 2006 Feb;6(1)庞素秋 , 等. 不同产地楮实子的计算机图像处理及聚类分析
21 ~ 25均与中低纬度一带产的楮实子聚为一类 ,说
明市场流通的楮实子主要产于长江流域及以南的地
区 ,这一结果与构树多分布于长江流域及江南地区
相吻合[ 2] 。
  体积较小的生药如果实 、花粉类 ,由于其来源不
同 ,外部形态的差别往往较大 ,有时单凭直观进行鉴
别有一定的困难 。随着计算机技术突飞猛进的发
展 ,计算机数码图像分析技术可以对生药材的物理
性状鉴定提供准确可靠的科学手段 ,将传统性状鉴
别中的“看”[ 3] 放大数十倍甚至数百倍 ,且无需特殊
处理即可直接测定固体药材 ,样品又无任何破坏和
损耗 ,操作简便 、快速 ,结果直观 、准确 、可靠 ,是一种
值得在生药学研究中推广使用的分析方法 。
[参考文献]
[ 1]  国家药典委员会.中华人民共和国药典. 2005 年版 一部[ S] .
北京:化学工业出版社, 2005:235.
[ 2]  黄宝康 ,秦路平 ,郑汉臣,等.中药楮实子及其原植物的本草考
证[ J] .中药材 , 2002 , 25(5):356-358.
[ 3]  郑俊华.生药学[ M] . 3版. 北京:人民卫生出版社 , 2003:65.
[ 收稿日期]  2005-10-12    [ 修回日期]  2005-12-30
[ 本文编辑]  周 琎  姚春芳
短篇报道
静脉注射大剂量丙种球蛋白致颅内压增高三例报道
甄宇峰(广州中山大学附属第二医院儿科 ,广州 510120)
[ 关键词]  丙种球蛋白类;颅内高压;药物副反应报告系统
[ 中图分类号]  R 979. 5   [ 文献标识码]  B   [文章编号]  1671-2838(2006)01-0016-02
[ 作者简介]  甄宇峰(1967-),男(汉族),硕士 ,主治医师.
E-mai l:zhen-y f@126. com
  对于儿童特发性血小板减少性紫癜 ,静脉注射大剂量丙
种球蛋白是一个快速 、有效的治疗方法 , 一般副作用很少。
近期 ,广州中山大学附属第二医院儿科在应用大剂量丙种球
蛋白过程中 ,发现 3 例出现颅内压增高的不良反应 , 在以往
文献中未见报道 ,现报道如下。
  此 3 例患儿均为男性 ,年龄分别为 8 岁 、6 岁和 5 个月 ,
均以皮肤 、黏膜急性出血为主诉入院。入院时查体可见患儿
皮肤 、黏膜散在出血点或瘀点 、瘀斑 , 肝 、脾 、淋巴结无肿大 ,
心 、肺及神经系统检查未见异常。血常规显示血小板数量为
15×109 ~ 30×109 / L , 血红蛋白浓度及白细胞数量均在正常
范围。骨髓检查显示骨髓增生活跃 ,巨核细胞增多 , 以原始
型及幼稚型为主 ,成熟型巨核细胞减少。诊断特发性血小板
减少性紫癜成立 ,给予大剂量丙种球蛋白治疗。方法:静脉
注射 , 1 g kg - 1 d - 1 , 1 次 /d , 每次持续 5 ~ 8 h , 连续 2 d。
第 1 天注射丙种球蛋白后 , 患儿皮肤 、黏膜无新出血表现。
在第 2 天输注丙种球蛋白过程中 ,年龄为 8岁和 6 岁的两名
患儿出现剧烈头痛 、频繁呕吐 、精神烦躁 , 5 月龄婴儿则哭闹
不安 ,前囟明显隆起 , 张力增高 , 当时测量血压及体温正常 ,
体检无颈项强直。复查血小板均在 50×109 / L以上 , 做头颅
C T 未发现颅脑出血或脑水肿表现。 给予 20%甘露醇 2. 5
mL /kg静脉注射后 1 h 左右 , 年龄为 8 岁和 6 岁的患儿均恢
复安静 ,头痛 、呕吐症状缓解 , 5 月龄婴儿前囟恢复平坦 , 张
力减低。次日 , 3 患儿均精神良好 ,未再出现上述不适。
  自 1981 年 Imbach 首次证明大剂量静脉注射丙种球蛋
白治疗特发性血小板减少性紫癜有效。由于疗效显著 , 静脉
注射丙种球蛋白现已成为治疗特发性血小板减少性紫癜的
重要药物 ,其作用机制是:(1)封闭巨噬细胞受体 , 抑制巨噬
细胞对血小板的结合和吞噬;(2)在血小板上形成保护膜 , 抑
制免疫复合物或血浆中的 IgG 与血小板结合;(3)抑制自身
免疫反 应 , 使 抗血 小 板 抗体 减 少。 使 用方 法 0. 4
g kg - 1 d - 1 ,连续 5 d 或 1 g kg - 1 d - 1 , 连续 2 d , 总剂
量以 2 g /kg为标准用量。其副作用较少 , 但以往曾有文献
报道在静脉滴注时发生发热 、静脉炎[1] , 肌肉注射时发生过
敏性休克[ 2] 、 血管性水肿[ 3] ,妊娠早期导致流产[ 4]等不良反
应。丙种球蛋白为血液制品 , 虽经加工制备及多层次检验 ,
仍存在感染血液传播性疾病的风险 , 大剂量使用亦加重了患
者的经济负担。对于引起颅内压增高 , 由于是在第二次应用
时发生 , 作者分析原因可能为剂量较大或滴注速度偏快导致
颅内压升高。秦铁军等[ 1]做临床观察 , 证实亚标准剂量静脉
注射丙种球蛋白组与标准大剂量对照组(1 g kg - 1 d- 1 ,
连续 2 d)的疗效差异无显著性 , 治疗后血小板计数短期内
(14、28 d)下降程度差异亦不明显。谷小华等[ 5] 做了 12 例
临床观察 , 分别采用 0. 4 g kg - 1 d- 1 , 连续 5 d 疗程及 1
g kg - 1 d - 1 ,连续 2 d 疗程两种方法 , 总剂量相同。结果
显示采用两种方法血小板上升到安全范围的时间相同 ,且血
小板峰值时间均在 10 d 左右 ,但应用 5 d 疗程 ,血小板峰值
维持至第 3 周 , 应用 2 d 疗程则只能维持至第 2 周。作者认
为可以采用 0. 2 或 0. 4 g kg - 1 d - 1 , 连续 5 d 的方法 , 且
静脉滴注时速度要缓慢 ,这样才能既保证疗效 , 又减少其不
良反应的发生 , 而且可减轻患者的经济负担。
[ 参考文献]
[ 1]  秦铁军 ,季林祥 ,于明华,等.亚标准剂量静脉丙种球蛋白治疗
特发性血小板减少性紫癜临床观察[ J] . 中华血液学杂志 ,
2003 , 24(3):165-166.
(下转第 47 页)
16 药学服务与研究 Pharm Care &Res 2006 Feb;6(1)甄宇峰. 静脉注射大剂量丙种球蛋白致颅内压增高三例报道