مارس 14, 2018
نقدم سير عمل لتجزئة والتحديد الكمي للعظام ترابيكولار لصور ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد استناداً إلى خط الحدود الخارجي للعظام باستخدام البرنامج المساعد إيماجيج. هذا النهج هو أكثر كفاءة ودقة من النهج الكنتوري اليد اليدوي الحالي، ويوفر طبقة من طبقة كوانتيفيكيشنز، التي لا تتوفر في البرامج التجارية الحالية.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد القياسات الهيكلية للعظام التربيقية تلقائيا بدقة وكفاءة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال تحليل الصور ، مثل كيفية قياس الهياكل غير المنتظمة بدقة وكفاءة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن القياسات الهيكلية للأجسام ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد بواسطة هذه التقنية أكثر دقة وكفاءة من مناهج القياس الكمي المتاحة حاليا.
لبدء هذا الإجراء ، قم أولا بتثبيت برنامج ImageJ والمكونات الإضافية للتحليل التربيقي ، كما هو موضح في بروتوكول النص. افتح برنامج ImageJ. ضمن الإضافات ، BoMomics ، محاكاة الكائنات ، انقر فوق الزر دائرة.
في النافذة المنبثقة الناتجة ، أدخل 200 كقطر ، ثم انقر فوق موافق لإنشاء دائرة محاكاة بقطر 200 بكسل. احفظ الدائرة التي تم إنشاؤها بتنسيق TIFF. بعد ذلك ، في الإضافات ، BoMomics ، محاكاة الكائنات ، انقر فوق مربع زر.
في النافذة المنبثقة، أدخل 200 وطول الضلع، وانقر فوق موافق لإنشاء مربع محاكاة بطول ضلع 200 بكسل. احفظه بتنسيق TIFF. ثم ، في نفس القائمة ، انقر فوق الزر Sphere.
أدخل 30 كقطر، وانقر فوق موافق لإنشاء الكرة المحاكاة. انقر على الإضافات ، 3D ، عارض الصوت لعرض المجال ، وحفظه بتنسيق TIFF. أخيرا ، في الإضافات ، BoMomics ، محاكاة الكائنات ، انقر فوق اسطوانة زر.
أدخل 30 كقطر و 100 كارتفاع ، ثم انقر فوق موافق لإنشاء الأسطوانة المحاكاة. بعد ذلك ، انقر فوق الإضافات ، 3D ، Volume Viewer لعرض الأسطوانة ، وحفظها بتنسيق TIFF. أولا ، افتح برنامج ImageJ ، وافتح صورة ممسوحة ضوئيا أو استوردها.
حرك شريط التمرير السفلي لاختيار شريحة، ثم انقر فوق الزر صورة، ضبط، عتبة. في النافذة المنبثقة Threshold ، اضبط قيم الحد الأدنى والحد الأقصى للتأكد من أن العظام مفصولة جيدا عن الخلفية. سجل الحد الأدنى لقيمة العتبة كقيمة عتبة العظام القشرية.
بعد ذلك ، انقر فوق الإضافات ، BoMomics ، التنميط التربيكولار المعلمة زر. في النافذة المنبثقة ، قم بتعيين فهرس الشريحة على موضع الشريحة التمثيلية. قم بتعيين قيم العظم القشري والنطاق والخطوة لحساب مجموعة من العتبات القشرية لمعلمات التجزئة.
بعد ذلك، قم بتعيين قيم قطر الضوضاء والخطوة والنطاق لتحديد مجموعة من قيم الضوضاء للتحليل. قم بتعيين قيم قطر الثقب والخطوة والنطاق لحساب مجموعة من قيم الثقب. انقر فوق موافق لإجراء توصيف المعلمة.
في نافذة نتائج التنميط للمعلمة، تحقق بصريا من نتائج التجزئة، وحدد طبقة شريحة حيث يتم تحديد الحدود الخارجية للعظم بدقة. بعد ذلك، قم باسترداد معلمات التنميط من الإدخال المقابل في جدول نتائج تحديد ملامح المعلمات. لبدء تحليل العظام التربيقية، افتح برنامج ImageJ وافتح صورة ممسوحة ضوئيا أو استوردها.
انقر فوق الزر Plugins و BoMomics و Trabecular Segmentation. املأ معلمات التحليل المناسبة ، كما هو موضح هنا. بعد ذلك ، انقر فوق موافق لإجراء التجزئة التربيقية.
افحص النتائج بصريا في نافذة نتائج التجزئة التربيقية. بعد ذلك، احفظ العظام التربيقية المستخرجة الموضحة في نافذة العظام التربيقية المجزأة بتنسيق TIFF لمزيد من التحليل. بعد ذلك ، انقر فوق الإضافات ، BoMomics ، التحليل التربيقي زر ، واملأ معلمات التحليل المناسبة ، كما هو موضح في بروتوكول النص.
في قسم تقارير النتائج ، حدد معلمة واحدة أو أكثر ليتم قياسها حيث تكون الخيارات هي حجم العظام التربيقية والحجم الكلي والسمك المقاسة إما ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد. لإجراء التحليل التربيقي ، حدد مربعات الاختيار لكل من 2D و 3D ، ثم انقر فوق OK.To بدء القياس الكمي للكائنات ، وافتح صورة محاكاة في برنامج ImageJ. حدد زر الإضافات و BoMomics و التحليل التربيقي ، واملأ معلمات التحليل المناسبة ، مع الاحتفاظ بالقيم الافتراضية للبدء والنهاية وحدود المخطط التفصيلي والعظام التربيقية ، مع ضبط قطر تقليل الضوضاء وقطر ملء الثقب وقطر سمك القشرة القشرية على الصفر.
في قسم تقارير النتائج، حدد كلا من 2D و3D كمعلمات ليتم قياسها. ثم انقر فوق "موافق" لإجراء التحليل التربيقي على الكائن المحاكاة. بعد ذلك ، احسب حجم العظام المعايرة ، والحجم الإجمالي ، ومحتوى المعادن في العظام ، وجزء حجم العظام ، وكثافة المعادن في العظام في أعمدة جداول البيانات ، وقم بتحليل البيانات ، كما هو موضح في بروتوكول النص.
في هذه الدراسة ، يتم استخدام مكون إضافي ImageJ لتقسيم العظام التربيقية وتحديدها تلقائيا. يكشف تحليل توصيف المعلمات التمثيلية باستخدام ظروف معلمة مختلفة أن بعض المجموعات تكون أكثر دقة عند تحديد الحدود الخارجية للعظم من غيرها. بعد ذلك ، يتم إجراء التجزئة والتحليل لتحديد قياسات العظام التربيقية.
يمكن التحقق من نتائج هذا التجزئة بصريا شريحة تلو الأخرى. يمكن الإبلاغ عن التقديرات الكمية الأولية لحجم العظام ، والحجم الكلي ، ومجموع القيم الرمادية ، والسمك ، إما في بعدين أو ثلاثة أبعاد ، اعتمادا على الخيارات التي يتم تحديدها أثناء التحليل. يتم استخراج معلومات المعايرة من مجموعة بيانات التصوير المقطعي المحوسب ضوئيا ، ثم يتم حساب القياسات المعايرة لحجم العظام والحجم الكلي ومحتوى المعادن في العظام وجزء حجم العظام وكثافة المعادن في العظام.
يمكن بعد ذلك تحديد توزيعاتها في منطقة التحليل المحددة ، طبقة تلو الأخرى ، مقابل مواضع الطبقة. بمجرد إتقانها ، يمكن لهذه التقنية تحديد العظام التربيقية ل 500 طبقة صورة في 10 إلى 20 دقيقة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما وجدنا أن النتائج التي أبلغ عنها برنامج بائع التصوير المقطعي المحوسب الصغير لم تكن قابلة للتكرار عندما تم تحليل نفس مجموعة البيانات بواسطة نفس المشغل المتمرس.
بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية اختيار معلمات تجزئة العظام المناسبة وإجراء تحليل للعظام الطويلة بأقل قدر من تفاعلات المستخدم.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه المقالة سير عمل للتجزئة والقياس الكمي التلقائي للعظام التربيقية في الصور ثنائية وثلاثية الأبعاد باستخدام ملحق ImageJ. تعمل هذه الطريقة على تعزيز الكفاءة والدقة مقارنةً بتقنيات التحديد اليدوي للمخططات، مما يوفر قياسات كمية مفصلة لكل طبقة على حدة.
يعد التحديد الكمي الدقيق لبنية العظم التربيقي أمراً بالغ الأهمية لتقييم العلاجات الموجهة للعظام وفهم السمية الهيكلية في الدراسات قبل السريرية. ويؤدي التحليل اليدوي للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro-CT) إلى حدوث تباين ويقلل من إنتاجية العمل، مما يعيق التحقق الموثوق من الأهداف وتقليل المخاطر الآلية. يعمل سير عمل ملحق ImageJ المؤتمت هذا على تحسين دقة القياس وقابلية التكرار، مما يدعم القرارات القائمة على البيانات في مراحل الاكتشاف المبكرة والأبحاث الانتقالية.
تندرج هذه الطريقة ضمن تسلسل عمليات الاكتشاف، بدءاً من التحقق من الهدف وصولاً إلى التقييم قبل السريري، حيث يساهم التوصيف الدقيق للمظاهر العظمية في توجيه عملية اختيار المركبات الرائدة وتقييم المخاطر.