CN109480791A - 一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于小鼠脑缺血再灌注模型技术领域，公开了一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法，所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***包括：视频监控模块、时间模块、主控模块、麻醉模块、消毒模块、切割模块、***模块、拔出模块、脑血管三维构造模块、症状监测模块、显示模块。本发明通过脑血管三维构造模块显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况，不仅能够有效分割脑血管粗大分支，而且还能精确提取脑血管细小结构；同时，通过术中生命体征(包括体温、脉搏、呼吸、血压)监测，提高小鼠生存率，通过术后症状监测模块能给出小鼠脑缺血再灌注后神经功能损伤的定量评价，对缺血性脑卒中的预防、疗效评价等均具有重要意义。

Description

一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法

技术领域

本发明属于小鼠脑缺血再灌注模型技术领域，尤其涉及一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法。

背景技术

脑血管病是临床常见疾病，具有高致残率、高死亡率等特点，其中缺血性脑血管病是最常见的病例，也是国内外医学的专家和科研人员重点研究和亟待解决的问题，目前的方法是通过动物试验的方法来探索新的治疗的方法，也就是说，通过对动物的实验，在动物的体内建立一种类似人类疾病的模型，企图寻找解决深层治疗脑血管病的方法。小鼠脑缺血再灌注模型在大鼠的颈部将颈动脉的颈总动脉切开一个小口，然后***一根线栓(材料为尼龙线、钓鱼线等)送至大脑中动脉形成堵塞造成脑缺血，一至两小时之后，将线栓取出拉回，此时，小鼠大脑中动脉实现再次疏通，从而建立了脑缺血再灌注的模型。然而，现有小鼠脑缺血再灌注模型过程中不能准确监测小鼠生命体征及缺血区域，不能准确提取术后脑血管结构；同时，术后监测单一，神经功能缺损评价不准确。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有小鼠脑缺血再灌注模型过程中不能准确监测小鼠生命体征及缺血区域；不能准确提取术后脑血管结构；同时，术后监测单一，神经功能缺损评价不准确。

(2)现有技术中通过摄像头实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况的过程中，由于图像信号的采集、传输和处理时延的影响，使得目标不能处在摄像头的最佳观测位置，从而产生数据缺失，造成分析结果滞后，导致摄像头运动控制误差较大。

(3)现有技术中采用传统的线栓法，造模成功率低，增加术中出血、线结容易脱落。

(4)现有技术中利用红外线热呈像仪器监测每只小鼠术中脑缺血区域的过程中，使脑缺血区域轮廓不全，变得模糊。

(5)现有技术中没有进行分离脑血管和背景噪声处理，不利于小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况的清晰、无误的显示。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法。

本发明是这样实现的，一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法，所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法包括：

步骤一，利用摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；利用红外线热呈像仪器确定是否缺血再灌注；

步骤二，利用麻醉机对小鼠进行麻醉操作；利用消毒模块对小鼠进行消毒；利用手术刀对小鼠颈内动脉血管进行切开一个切口操作；

步骤三，采用改良后的线栓法，在颈内动脉血管切口***线栓，在小鼠大脑中动脉供血区域形成缺血病灶；在***线栓形成脑缺血1小时之后，将线栓拔出，同时在颈内动脉内保留可重复注射药物的导管注射囊；

步骤四，利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，高效显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

步骤五，术后利用医疗设备对小鼠的血脂4项、肾功3项、心电图信号进行监测；进行神经功能缺损情况评价；基于得分的近红外线与可见光图像融合算法，获得清晰、准确，轮廓全的脑缺血区域，提供红外线热呈像仪器的识别性能；

步骤六，利用显示器显示监控视频、时间、监测参数信息。

进一步，所述步骤一中摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；具体为：

(1)由定律***状态x(j)基于前k次观测点z(1)，z(2)，z(3)，…，z(k)，的线性最小方差估计应为x(j)在z^k＝[z^T(1)，…，z^T(k)]^T上的正交投影即：x(j|k)＝E[x(j)|z^k]，当j＝k时，x(k|k)为最优滤波估计：

x(k|k)＝E[x(k)|z^k]；

若令k＝t，x(t|)＝E[x(t)|z^t]；

(2)将上式具体展开，且考虑估计误差问题，按递推计算方式即可得Kalmax滤波方程，求得真实序列的最优估计；

(3)在已知基础上，求得摄像头目标跟踪线性离散***状态向量x(t+H)的最优预测，指在已知观测值z(1)，z(2)，…，z(t)的情况下求x(t+H)，H＞0的最优估值为：

x(t+H|t)＝Φ(t+H，t)E[z(1)，…，Z(t)]；

在得到估计值通过上式预测

进一步，所述步骤三中采用改良后的线栓法，具体对线栓法进行改良的方法为：

(1)对小鼠全身麻醉5min，将小鼠放置于手术板上；

(2)对小鼠口咽部，进行消毒，然后固定门齿，消毒颈部皮肤3-6次，在颈部正中部位纵行切开约2～3cm长的切口，钝性分离皮下组织，分离左侧颈部血管神经束，找到颈总动脉分叉处，分离颈总动脉和颈内动脉；

(3)对距分叉4mm处结扎第1根手术线，在线结的远心端2mm处结扎第2根手术线，在两结扎处之间用高频电刀电凝夹闭血管，眼科剪剪断血管；

(4)分离颈内动脉第一分支枕动脉并电凝灼断血管，分离颈内动脉，微动脉夹夹闭颈内动脉、颈总动脉，颈内动脉起始处置一手术线，打单结不收紧，紧靠残端线结处眼科剪垂直血管剪口；

(5)将侵泡过生理盐水中的鱼线，将颈内动脉残端线结与颈内动脉成一直线，从剪口处插进鱼线达颈内动脉夹闭处，收紧颈内动脉起始处的手术线，松开颈内动脉的动脉夹，推进鱼线；

(6)***鱼线17mm，直到遇到阻力时停止，结扎颈内动脉起始处的手术线，松开夹闭颈总动脉的动脉夹；

(7)缺血90min后缓慢拔出鱼线，观察无内出血后逐层缝合伤口，乙醇消毒，对皮。

进一步，所述步骤四中利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，具体方法为：

(1)从CT或者MRA设备获取三维脑血管体数据场；

(2)采用分割算法分离脑血管和背景噪声；

(3)计算脑血管骨架线；

(4)根据骨架线构建树状脑血管拓扑结构；

(5)根据骨架线采用弹性球算法计算每个节点脑血管半径；

(6)将构建的树状结构脑血管进行三维显示。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***，所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***包括：

视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像头实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；

时间模块，与主控模块连接，用于通过时间表显示灌注时间；

主控模块，与视频监控模块、时间模块、麻醉模块、消毒模块、切割模块、***模块、拔出模块、脑血管三维构造模块、症状监测模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

麻醉模块，与主控模块连接，用于通过麻醉机对小鼠进行麻醉操作；

消毒模块，与主控模块连接，用于通过消毒模块对小鼠进行消毒；

切割模块，与主控模块连接，用于通过手术刀对小鼠颈内动脉血管进行切开一个切口操作；

***模块，与主控模块连接，用于在颈内动脉血管切口***线栓，在大鼠颈内形成脑缺血；

拔出模块，与主控模块连接，用于在***线栓形成脑缺血1-2小时之后，将线栓拔出，同时在颈内动脉内保留可重复注射药物的导管注射囊；

脑血管三维构造模块，与主控模块连接，用于通过图像处理软件构建的树状结构脑血管并显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

症状监测模块，与主控模块连接，用于通过医疗设备对小鼠的脉搏波、血压波、心电图进行监测；利用红外线热呈像仪器监测每只小鼠术中脑缺血区域，提高缺血区域的一致性；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示监控视频、时间、监测参数信息。

本发明的优点及积极效果为：

本发明通过脑血管三维构造模块显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管再通情况，不仅能够有效分割脑血管粗大分支，而且还能精确提取脑血管细小结构。本发明构建的三维脑血管模型采用树状结构符合脑血管的拓扑特性，采用球结合中心线方式表示单根血管，该描述方法能够对脑血管病变区域进行检测，并能针对不同大小的显示窗口采用多尺度方式进行绘制；同时，通过术中生命体征监测，提高小鼠生存率，通过术后症状监测模块能给出小鼠脑缺血再灌注后神经功能损伤的定量评价、疗效评价和防治药物筛选等均具有重要意义；脑部循环状态；术中小鼠生命体征状态(包括体温、脉搏、呼吸、血压等)；术后小鼠意识状态；术后左上肢感觉及运动状态；术后左下肢感觉及运动状态；术后右上肢感觉及运动状态；术后右下肢感觉及运动状态；术后摄食饮水状态；术中脑缺血区域红外线热呈像状态；打破了以往对生理信息指标化的单一模式，保障模型的成功率及一致性。

本发明摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况的过程中，有效避免图像信号的采集、传输和处理受到时延的影响，使得目标能准确处在摄像头的最佳观测位置，避免数据缺失，减免分析结果滞后，降低导致摄像头运动控制误差；

本发明采用改良后的线栓法，有效提高造模成功率，减少术中出血、防止线结脱落；

本发明利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，有利于高效显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

本发明采用基于得分的近红外线与可见光图像融合算法，有利于获得清晰、准确，轮廓全的脑缺血区域，提供红外线热呈像仪器的识别性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法流程图。

图2是本发明实施例提供的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***结构示意图；

图中：1、视频监控模块；2、时间模块；3、主控模块；4、麻醉模块；5、消毒模块；6、切割模块；7、***模块；8、拔出模块；9、脑血管三维构造模块；10、症状监测模块；11、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法包括以下步骤：

S101：利用摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；利用红外线热呈像仪器确定是否缺血再灌注；

S102：利用麻醉机对小鼠进行麻醉操作；利用消毒模块对小鼠进行消毒；利用手术刀对小鼠颈内动脉血管进行切开一个切口操作；

S103：采用改良后的线栓法，在颈内动脉血管切口***线栓，在小鼠大脑中动脉供血区域形成缺血病灶；在***线栓形成脑缺血1小时之后，将线栓拔出，同时在颈内动脉内保留可重复注射药物的导管注射囊；

S104：利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，高效显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

S105：术后利用医疗设备对小鼠的血脂4项、肾功3项、心电图信号进行监测；进行神经功能缺损情况评价；基于得分的近红外线与可见光图像融合算法，获得清晰、准确，轮廓全的脑缺血区域，提供红外线热呈像仪器的识别性能；

S106：利用显示器显示监控视频、时间、监测参数信息。

步骤S101中，本发明实施例提供的摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况的过程中，有效避免图像信号的采集、传输和处理受到时延的影响，使得目标能准确处在摄像头的最佳观测位置，避免数据缺失，减免分析结果滞后，降低导致摄像头运动控制误差；具体算法为：

(1)由定律***状态x(j)基于前k次观测点z(1)，z(2)，z(3)，…，z(k)，的线性最小方差估计应为x(j)在z^k＝[z^T(1)，…，z^T(k)]^T上的正交投影即：x(j|k)＝E[x(j)|z^k]，当j＝k时，x(k|k)为最优滤波估计

x(k|k)＝E[x(k)|z^k]；

若令k＝t，x(t|)＝E[x(t)|z^t]；

(2)将上式具体展开，且考虑估计误差问题，按递推计算方式即可得Kalman滤波方程，按方程即可求得真实序列的最优估计；

(3)在已知基础上，即可求得摄像头目标跟踪线性离散***状态向量x(t+H)的最优预测，即指在已知观测值z(1)，z(2)，…，z(t)的情况下求x(t+H)，H＞0的最优估值为

x(t+H|t)＝Φ(t+H，t)E[z(1)，…，Z(t)]

据此，在得到估计值通过上式预测

步骤S103中，本发明实施例提供的采用改良后的线栓法，有效提高造模成功率，减少术中出血、防止线结脱落，具体对线栓法进行改良的方法为：

(1)对小鼠全身麻醉5min，将小鼠放置于手术板上；

(2)对小鼠口咽部，进行消毒，然后固定门齿，消毒颈部皮肤3-6次，在颈部正中部位纵行切开约2～3cm长的切口，钝性分离皮下组织，分离左侧颈部血管神经束，找到颈总动脉分叉处，分离颈总动脉和颈内动脉；

(3)对距分叉4mm处结扎第1根手术线，在线结的远心端2mm处结扎第2根手术线，在两结扎处之间用高频电刀电凝夹闭血管，眼科剪剪断血管。

(4)分离颈内动脉第一分支枕动脉并电凝灼断血管，分离颈内动脉，微动脉夹夹闭颈内动脉、颈总动脉，颈内动脉起始处置一手术线，打单结不收紧，紧靠残端线结处眼科剪垂直血管剪口；

(5)将侵泡过生理盐水中的鱼线，将颈内动脉残端线结与颈内动脉成一直线，从剪口处插进鱼线达颈内动脉夹闭处，适量收紧颈内动脉起始处的手术线，松开颈内动脉的动脉夹，缓慢推进鱼线。

(6)***鱼线17mm，直到遇到阻力时停止，结扎颈内动脉起始处的手术线，松开夹闭颈总动脉的动脉夹；

(7)缺血90min后缓慢拔出鱼线，观察无内出血后逐层缝合伤口，乙醇消毒，对皮。

步骤S104中，本发明实施例提供的利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，有利于高效显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；具体方法为：

(1)从CT或者MRA设备获取三维脑血管体数据场；

(2)采用分割算法分离脑血管和背景噪声；

(3)计算脑血管骨架线；

(4)根据骨架线构建树状脑血管拓扑结构；

(5)根据骨架线采用弹性球算法计算每个节点脑血管半径；

(6)将构建的树状结构脑血管进行三维显示。

步骤S104中，本发明实施例提供的利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并采用分割算法分离脑血管和背景噪声高效显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；具体方法为：

1)采用高斯滤波对三维脑血管体数据场进行平滑处理，经过MIP投影得到MIP图像，采用二维OTSU算法借助MIP图像获得三维血管种子点；

2)定义全局与局部信息相结合的区域增长规则，通过区域增长算法对血管进行粗分割，得到区域增长血管轮廓；

3)采用Catt扩散模型对三维脑血管体数据场进行各项异性滤波，采用局部自适应C-V模型，将初步分割结果作为自适应活动轮廓模型的初始轮廓线进行二次分割。

步骤S105中，本发明实施例提供的神经功能缺损情况进行评价，具体为：

术后1天、3天、7天等不同时间点通过实验设备对小鼠意识状态、感觉、运动、摄食饮水行为等神经功能缺损情况进行评价。

步骤S105中，本发明实施例提供的为了获得清晰、准确，轮廓全的脑缺血区域，提供红外线热呈像仪器的识别性能，采用基于得分的近红外线与可见光图像融合算法，包括以下步骤：

(1)利用异质同源图像分别构造缺血区域可见光图像空间和缺血区域近红外图像空间；

(2)在各自图像空间里，分别使用Eigenfaces算法，构造对应的特征缺血区域子空间，求解对应的投影矩阵，可见光投影矩阵和近红外投影矩阵；

(3)在各自相应的子空间中与相应的模板进行匹配获得匹配得分；

(4)对得分进行加权融合，完成最后的判定，具体为：

根据经验，指定α和β的取值，即权值是固定的，α和β取值范围都是从0-1；

采用自适应的权值，如下：

如图2所示，本发明提供的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***，包括：

视频监控模块1、时间模块2、主控模块3、麻醉模块4、消毒模块5、切割模块6、***模块7、拔出模块8、脑血管三维构造模块9、症状监测模块10、显示模块11。

视频监控模块1，与主控模块3连接，用于通过摄像头实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；

时间模块2，与主控模块3连接，用于通过时间表显示灌注时间；

主控模块3，与视频监控模块1、时间模块2、麻醉模块4、消毒模块5、切割模块6、***模块7、拔出模块8、脑血管三维构造模块9、症状监测模块10、显示模块11连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

麻醉模块4，与主控模块3连接，用于通过麻醉机对小鼠进行麻醉操作；

消毒模块5，与主控模块3连接，用于通过消毒模块对小鼠进行消毒；

切割模块6，与主控模块3连接，用于通过手术刀对小鼠颈内动脉血管进行切开一个切口操作；

***模块7，与主控模块3连接，用于在颈内动脉血管切口***线栓，在大鼠颈内形成脑缺血；

拔出模块8，与主控模块3连接，用于在***线栓形成脑缺血1-2小时之后，将线栓拔出，同时在颈内动脉内保留了可重复注射药物的导管注射囊；

脑血管三维构造模块9，与主控模块3连接，用于通过图像处理软件构建的树状结构脑血管并显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

症状监测模块10，与主控模块3连接，用于通过医疗设备对小鼠的脉搏波、血压波、心电图进行监测；利用红外线热呈像仪器监测每只小鼠术中脑缺血区域，提高缺血区域的一致性，缺血区域一致了，功能损伤才能一致，药物研究才有价值，缺血区域不明显或者缺血区域过大的均剔除或作为失败模型；

显示模块11，与主控模块3连接，用于通过显示器显示监控视频、时间、监测参数信息。

本发明实施例提供的脑血管三维构造模块9构造方法如下：

(1)从CT或者MRA设备获取三维脑血管体数据场；

(2)采用分割算法分离脑血管和背景噪声；

(3)计算脑血管骨架线；

(4)根据骨架线构建树状脑血管拓扑结构；

(5)根据骨架线采用弹性球算法计算每个节点脑血管半径；

(6)将构建的树状结构脑血管进行三维显示。

本发明实施例提供的步骤(2)包括：

1)采用高斯滤波对三维脑血管体数据场进行平滑处理，经过MIP投影得到MIP图像，采用二维OTSU算法借助MIP图像获得三维血管种子点；

2)定义全局与局部信息相结合的区域增长规则，通过区域增长算法对血管进行粗分割，得到区域增长血管轮廓；

3)采用Catt扩散模型对三维脑血管体数据场进行各项异性滤波，采用局部自适应C-V模型，将初步分割结果作为自适应活动轮廓模型的初始轮廓线进行二次分割。

本发明实施例提供的步骤(3)中是采用Hessian矩阵的方法计算脑血管走势。

本发明实施例提供的步骤(5)是通过弹性球运动力方程的构造，寻找弹性球中心线。

本发明实施例提供的症状监测模块10监测方法如下：

1)通过医疗设备采集小鼠的脉搏波、血压波、心电图、心音图和心冲击图信号构建CNN深度网络输入矩阵，其中输入矩阵公式为：

其中，输入M是一200x124的矩阵，是长度为200的列向量，表示第i个输入2s信号按照窗口为200顺序取的第n段值；i取值1到31分别代表14个部位脉搏波和血压信号及对应时间的心电、心音和心冲击图信号；

2)利用输入矩阵M构建C1卷积层，采用6个5x5窗口对输入信号M卷积得到；

3)利用C1卷积层构建S2降采样层，对C1卷积层的6个196x120的特征图谱进行2x2窗口的采样，即窗口内值相加再加一偏置；

4)利用S2降采样层构建C3卷积层，采用16个5x5窗口分别对S2降采样层进行全卷积得到16个94x56的特征图谱；

5)构建F4全连接层，由120个神经元组成，与C3卷积层全连接，并将全连接后的结果输入到ReLu激活函数，得到每个神经元的状态；

6)在输出层输出神经元，激活函数采用Sigmoid函数。

本发明实施例提供的步骤6)输出神经元分别代表脑部循环状态、脑部循环状态；术中小鼠生命体征状态(包括体温、脉搏、呼吸、血压等)；术后小鼠意识状态；术后左上肢感觉及运动状态；术后左下肢感觉及运动状态；术后右上肢感觉及运动状态；术后右下肢感觉及运动状态；术后摄食饮水状态；术中脑缺血区域红外线热呈像状态。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法，其特征在于，所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法包括：

步骤一，利用摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；利用红外线热呈像仪器确定是否缺血再灌注；

步骤二，利用麻醉机对小鼠进行麻醉操作；利用消毒模块对小鼠进行消毒；利用手术刀对小鼠颈内动脉血管进行切开一个切口操作；

步骤三，采用改良后的线栓法，在颈内动脉血管切口***线栓，在小鼠大脑中动脉供血区域形成缺血病灶；在***线栓形成脑缺血1小时之后，将线栓拔出，同时在颈内动脉内保留可重复注射药物的导管注射囊；

步骤四，利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，高效显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

步骤五，术后利用医疗设备对小鼠的血脂4项、肾功3项、心电图信号进行监测；进行神经功能缺损情况评价；基于得分的近红外线与可见光图像融合算法，获得清晰、准确，轮廓全的脑缺血区域，提供红外线热呈像仪器的识别性能；

步骤六，利用显示器显示监控视频、时间、监测参数信息。

2.如权利要求1所述的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法，其特征在于，所述步骤一中摄像头基于卡尔曼滤波算法实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；具体为：

(1)由定律***状态x(j)基于前k次观测点z(1)，z(2)，z(3)，…，z(k)，的线性最小方差估计应为x(j)在z^k＝[z^T(1)，…，z^T(k)]^T上的正交投影即：x(j|k)＝E[x(j)|z^k]，当j＝k时，x(k|k)为最优滤波估计：

x(k|k)＝E[x(k)|z^k]；

若令k＝t，x(t|)＝E[x(t)|z^t]；

(2)将上式具体展开，且考虑估计误差问题，按递推计算方式即可得Kalman滤波方程，求得真实序列的最优估计；

(3)在已知基础上，求得摄像头目标跟踪线性离散***状态向量x(t+H)的最优预测，指在已知观测值z(1)，z(2)，…，z(t)的情况下求x(t+H)，H＞0的最优估值为：

x(t+H|t)＝Φ(t+H，t)E[z(1)，…，Z(t)]；

在得到估计值通过上式预测

3.如权利要求1所述的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法，其特征在于，所述步骤三中采用改良后的线栓法，具体对线栓法进行改良的方法为：

(1)对小鼠全身麻醉5min，将小鼠放置于手术板上；

(2)对小鼠口咽部，进行消毒，然后固定门齿，消毒颈部皮肤3-6次，在颈部正中部位纵行切开约2～3cm长的切口，钝性分离皮下组织，分离左侧颈部血管神经束，找到颈总动脉分叉处，分离颈总动脉和颈内动脉；

(3)对距分叉4mm处结扎第1根手术线，在线结的远心端2mm处结扎第2根手术线，在两结扎处之间用高频电刀电凝夹闭血管，眼科剪剪断血管；

(4)分离颈内动脉第一分支枕动脉并电凝灼断血管，分离颈内动脉，微动脉夹夹闭颈内动脉、颈总动脉，颈内动脉起始处置一手术线，打单结不收紧，紧靠残端线结处眼科剪垂直血管剪口；

(5)将侵泡过生理盐水中的鱼线，将颈内动脉残端线结与颈内动脉成一直线，从剪口处插进鱼线达颈内动脉夹闭处，收紧颈内动脉起始处的手术线，松开颈内动脉的动脉夹，推进鱼线；

(6)***鱼线17mm，直到遇到阻力时停止，结扎颈内动脉起始处的手术线，松开夹闭颈总动脉的动脉夹；

(7)缺血90min后缓慢拔出鱼线，观察无内出血后逐层缝合伤口，乙醇消毒，对皮。

4.如权利要求1所述的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法，其特征在于，所述步骤四中利用图像处理软件构建的树状结构脑血管，并进行分离脑血管和背景噪声处理，具体方法为：

(1)从CT或者MRA设备获取三维脑血管体数据场；

(2)采用分割算法分离脑血管和背景噪声；

(3)计算脑血管骨架线；

(4)根据骨架线构建树状脑血管拓扑结构；

(5)根据骨架线采用弹性球算法计算每个节点脑血管半径；

(6)将构建的树状结构脑血管进行三维显示。

5.一种实现权利要求1所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价方法的小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***，其特征在于，所述小鼠脑缺血再灌注模型的优化及败果评价***包括：

视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像头实时监控小鼠脑缺血再灌注模型过程状况；

时间模块，与主控模块连接，用于通过时间表显示灌注时间；

主控模块，与视频监控模块、时间模块、麻醉模块、消毒模块、切割模块、***模块、拔出模块、脑血管三维构造模块、症状监测模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

麻醉模块，与主控模块连接，用于通过麻醉机对小鼠进行麻醉操作；

消毒模块，与主控模块连接，用于通过消毒模块对小鼠进行消毒；

切割模块，与主控模块连接，用于通过手术刀对小鼠颈内动脉血管进行切开一个切口操作；

***模块，与主控模块连接，用于在颈内动脉血管切口***线栓，在大鼠颈内形成脑缺血；

拔出模块，与主控模块连接，用于在***线栓形成脑缺血1-2小时之后，将线栓拔出，同时在颈内动脉内保留可重复注射药物的导管注射囊；

脑血管三维构造模块，与主控模块连接，用于通过图像处理软件构建的树状结构脑血管并显示小鼠脑缺血再灌输术后脑血管情况；

症状监测模块，与主控模块连接，用于通过医疗设备对小鼠的脉搏波、血压波、心电图进行监测；利用红外线热呈像仪器监测每只小鼠术中脑缺血区域，提高缺血区域的一致性；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示监控视频、时间、监测参数信息。