-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Medicine
تحليل عالي الإنتاجية لبيانات الخرائط البصرية باستخدام الخريطة الكهربائية
تحليل عالي الإنتاجية لبيانات الخرائط البصرية باستخدام الخريطة الكهربائية
JoVE Journal
Medicine
This content is Free Access.
JoVE Journal Medicine
High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap

تحليل عالي الإنتاجية لبيانات الخرائط البصرية باستخدام الخريطة الكهربائية

Full Text
10,127 Views
07:36 min
June 4, 2019

DOI: 10.3791/59663-v

Christopher O’Shea1,2,3, Andrew P. Holmes1,4, Ting Y. Yu1, James Winter1, Simon P. Wells1, Beth A. Parker1, Dannie Fobian1, Daniel M. Johnson1, Joao Correia5, Paulus Kirchhof1, Larissa Fabritz1, Kashif Rajpoot3, Davor Pavlovic1

1Institute of Cardiovascular Sciences,University of Birmingham, 2EPSRC Centre for Doctoral Training in Physical Sciences for Health, School of Chemistry,University of Birmingham, 3School of Computer Science,University of Birmingham, 4Institute of Clinical Sciences,University of Birmingham, 5Institute of Microbiology and Infection, School of Biosciences,University of Birmingham

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol describes the setup and use of ElectroMap, a MATLAB-based open-source software platform for analysis of cardiac optical mapping data. ElectroMap provides a versatile high-throughput tool for analysis of optical mapping voltage and calcium datasets across a wide range of cardiac experimental models.

Key Study Components

Area of Science

  • Cardiac electrophysiology
  • Optical mapping
  • Software development

Background

  • Multi-array and optical mapping technologies are increasingly used in cardiac research.
  • There is a need for robust, high-throughput open-source software for electrophysiology data analysis.
  • ElectroMap incorporates both new and established methods for analyzing cardiac mapping data.
  • The software supports data from various species and acquisition modalities.

Purpose of Study

  • To provide a user-friendly tool for analyzing cardiac optical mapping data.
  • To facilitate the measurement of action potential parameters and conduction analysis.
  • To improve the signal-to-noise ratio in electrophysiological data analysis.

Methods Used

  • Download and set up ElectroMap from the GitHub repository.
  • Load and process optical mapping images using MATLAB.
  • Apply automatic and manual thresholding for image analysis.
  • Perform segmentation and produce maps for action potential analysis.

Main Results

  • ElectroMap successfully analyzes data from different optical mapping setups.
  • Action potential duration and conduction velocity can be quantified effectively.
  • Ensemble averaging improves the signal-to-noise ratio in data analysis.
  • Custom segmentation and detailed pixel analysis are supported.

Conclusions

  • ElectroMap is a valuable tool for researchers in cardiac electrophysiology.
  • The software enhances the analysis of complex optical mapping datasets.
  • Its open-source nature promotes accessibility and collaboration in research.

Frequently Asked Questions

What is ElectroMap?
ElectroMap is a MATLAB-based open-source software for analyzing cardiac optical mapping data.
How do I install ElectroMap?
Download the source code from GitHub, unzip it, and run the electromap.m file in MATLAB.
What types of data can ElectroMap analyze?
ElectroMap can analyze voltage and calcium datasets from various cardiac experimental models.
Can I customize the analysis parameters in ElectroMap?
Yes, users can adjust thresholding options and select regions of interest for analysis.
Is ElectroMap suitable for high-throughput analysis?
Yes, ElectroMap is designed for high-throughput analysis of cardiac mapping data.
What are the main features of ElectroMap?
Key features include action potential analysis, conduction velocity measurement, and signal segmentation.

يصف هذا البروتوكول إعداد واستخدام ElectroMap، وهو نظام أساسي برمجيات مفتوح المصدر يستند إلى MATLAB لتحليل بيانات رسم الخرائط البصرية القلبية. يوفر ElectroMap أداة متعددة الاستخدامات عالية الإنتاجية لتحليل الجهد البصري لرسم الخرائط ومجموعات بيانات الكالسيوم عبر مجموعة واسعة من النماذج التجريبية القلبية.

ويتوسع استخدام تكنولوجيات الخرائط المتعددة الصفائف والبصرية في البحوث القلبية. ومع ذلك ، ما هو موجود حاليا هو قوية ، عالية الإنتاجية برمجيات مفتوحة المصدر لتحليل البيانات الكهربائية. هذا هو السبب في أننا قد وضعت برامج جديدة تسمى ElectroMap لمساعدة الباحثين في تحليلها.

ElectroMap يتضمن أساليب جديدة وانشأة لتحليل بيانات رسم خرائط القلب التي يمكن الحصول عليها من أي نوع باستخدام كاميرات مختلفة متعددة ، وصبغات فلورية مختلفة متعددة ، وطرائق اقتناء مختلفة بما في ذلك الخرائط البصرية وأنظمة صفيف متعدد الأقطاب. بالإضافة إلى قياس معلمات AP القياسية مثل مدة الإجراء المحتملة، المقايسة موصل، والمورفولوجيا، ElectroMap تمكن التحليل وقياس النشاط. ابدأ بتنزيل جميع الملفات من أحدث إصدار شفرة مصدري لـ ElectroMap من مستودع GitHub.

فك ضغط المحتويات التي تم تنزيلها إلى موقع مرغوب فيه. فتح MATLAB وانتقل إلى موقع المجلد الذي يستضيف شفرة مصدر ElectroMap. ثم افتح ملف electromap.

m واضغط تشغيل في محرر لبدء واجهة المستخدم ElectroMap. بعد ذلك، لتحميل الصورة، اضغط على مجلد تحديد وانتقل إلى موقع ملف البيانات أو الملفات التي سيتم تحليلها. حدد الملف الذي سيتم تحميله من داخل الواجهة واضغط على صور التحميل.

بمجرد تحميل، سوف تظهر الإطار الأول و مخطط أحمر سوف تشير إلى العتبة التلقائية للصورة. إذا رغبت في ذلك، قم بتعديل هذا إلى عتبة استناداً إلى سعة الدورة الزمنية للإشارة عن طريق تغيير الخيار في الصورة للقائمة المنسدلة العتبة. لاحظ أنه بمجرد تحديد العتبة، يتم تطبيقها بعد ذلك على رصة الصورة بأكملها.

إذا رغبت في ذلك، قم بتغيير خيار العتبة إلى يدوي الذي سيقوم بتنشيط المنزلق لضبط عتبة الصورة يدويًا. بالإضافة إلى ذلك، حدد منطقة مخصصة من الفائدة للتحليل عن طريق تحديد خانات الاختيار المناسبة تحت خيارات الحد. لاحظ أن الخيارات المتقدمة لتحديد منطقة الاهتمام مثل عدد المناطق متوفرة من اختيار ROI من القائمة العلوية.

بمجرد تطبيق عتبة مناسبة، اضغط على الصور العملية لتطبيق المعالجة. عند هذه النقطة، تأكد من أن إعدادات الكاميرا الصحيحة قد تم إدخالها لمعدل الإطار وحجم الكيلوهرتزس والبكسل في ميكرومترات وخيارات معالجة الإشارة مثل الإطار الزمني للإطار الزمني للإطار الزمني، والتصفية المكانية، والزمانية. بعد معالجة الملف، تفقد القمم في متوسط إشارة الأنسجة التي تحمل علامة الدوائر الحمراء.

تجزئة الإشارة استنادًا إلى القمم المكتشفة. اضغط على إشارة الجزء. إذا رغبت في ذلك، وتطبيق التجزئة المخصصة للإشارة عن طريق التكبير في وقت الفائدة واختيار إشارة الجزء.

بعد معالجة الصور، سيصبح زر خرائط الإنتاج نشطًا. اضغط على خرائط لإنتاج لتطبيق مدة العمل المحتملة، وقت التنشيط، سرعة التشغيل، وتحليل نسبة الإشارة إلى الضوضاء. حدد الشرائح المطلوبة من مربع القائمة لتطبيق التحليل على كل منها.

بعد ذلك، حدد الحصول على معلومات البكسل لمشاهدة عرض مفصل للإشارة من أي بكسل داخل الصورة وقارن بين البيكسلات للإشارة في نفس الوقت من مواقع ستة. للوصول إلى تحليل أكثر تفصيلاً لسرعة الاتّرَة، يُضغط على المُسَلّك. ثم اضغط على متجه واحد لتحليل عملية الاتّ والسلوك باستخدام طريقة متجه واحد حيث يتم حساب المتجه المتدرجة من وقت التعطيل بين نقطتين.

وأخيراً، اضغط على المتجه المحلي لتطبيق طريقة متعددة المتجهات مع الإعدادات المطابقة لتلك من الواجهة الرئيسية. اضغط على منحنى التنشيط لرسم النسبة المئوية للأنسجة تنشيط كدالة من الزمن. لتحديد المعلمات الأخرى باستخدام ElectroMap، حدد أحد التحليلات الأخرى المطلوبة من القائمة المنسدلة أعلى خريطة العرض.

اضغط على تحليل ملف واحد لفتح وحدة مخصصة لمدة عالية الإنتاجية وتحليل الاتّاق لكل قطعة محددة في ملف. قم بإجراء التحليل على الصورة بأكملها أو على مناطق أو نقاط اهتمام محددة. لتصدير البيانات من ElectroMap، اضغط على قيم التصدير لحفظ قيم الخريطة المعروضة حاليًا في واجهة المستخدم الرئيسية.

ثم اضغط على خريطة التصدير لإحضار نافذة منبثقة تحتوي على الخريطة المعروضة حاليًا والتي يمكن حفظها بعد ذلك في مجموعة متنوعة من تنسيقات الصور. إذا رغبت في ذلك، أضف شريط ألوان عن طريق تحديد رمز شريط الألوان. تعيين المقياس عن طريق تحديد تحرير ثم خريطة اللون.

وأخيرا ، اضغط على تفعيل الفيديو لتقديم الرسوم المتحركة من تسلسل التنشيط التي يمكن حفظها كملف GIF المتحركة. وهذا يدل على العمل مورفولوجيا المحتملة من الأذين المورين بالمقارنة مع بطين خنزير غينيا المسجلة باستخدام الأصباغ الحساسة الجهد كما ذكر سابقا. على الرغم من الشكل المتميز لإمكانات العمل واستخدام اثنين من كاميرات رسم الخرائط البصرية منفصلة مع معدلات الإطارات المختلفة وأحجام بكسل، ElectroMap يمكن استخدامها لتحليل بنجاح كل من مجموعات البيانات عن طريق اختيار المعلمات المناسبة.

تطبيق الفرقة متوسط بدلا من أساليب أخرى يمكن أن تحسن SNR من الاتريا اليسار المورين معزولة. ولم يغير تغيير تردد سرعة التواتر من ثلاثة هيرتز إلى 10 هيرتز من الـ APD عندما لا يتم إجراء متوسط طقم، ومع ذلك لوحظ انخفاض متوقع في APD عند سرعة 10 هرتز عند قياسه من متوسط بيانات الفرقة. وعلاوة على ذلك، كان الماوس الذينة اليسرى يسير بخطى في طول دورة 120 ميلي ثانية وطول دورة تم تقصير تدريجيا من قبل 10 مللي ثانية حتى وصلت إلى 50 مللي ثانية.

ElectroMap تلقائيا تحديد سرعة طول دورة و المجموعة متوسط قمم الأنسجة وفقا لذلك. APD والفاصل الانبساطي تقصير. وانخفضت سعة القمم المقيسة بصريا بينما زاد الوقت إلى الذروة.

يوضح هذا البروتوكول كيف يمكنك تثبيت وإعداد الإعدادات في ElectroMap من أجل تحليل سريع لمدة العمل المحتملة ، وسرعة التشغيل ، والتغيرات من الذروة إلى الذروة ، وكذلك كيف يمكنك تحديد متوسط المجموعة من أجل تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء. نأمل أن الإفراج عن هذا البرنامج المتاح بحرية سوف تساعد الباحثين مع احتياجات التحليل الخاصة بهم ويؤدي إلى بعض الاكتشافات الرئيسية في أبحاث القلب. وسوف نستمر في بناء أي خوارزميات قمنا بتطويرها ونشجع الآخرين لمساعدتنا على زيادة توسيع قدرات ElectroMap.

Explore More Videos

الطب العدد 148 رسم الخرائط البصرية القلبية البرمجيات الفيزيولوجيا الكهربائية arrythmia أجهزة الاستشعار الفلورسنت العمل المحتملة الكالسيوم

Related Videos

تصور الخلية إلى خلية نقل فيروس نقص المناعة البشرية باستخدام النسخ نيون فيروس نقص المناعة البشرية ومتحد البؤر المجهري لايف

13:08

تصور الخلية إلى خلية نقل فيروس نقص المناعة البشرية باستخدام النسخ نيون فيروس نقص المناعة البشرية ومتحد البؤر المجهري لايف

Related Videos

17.1K Views

رسم الخرائط البصرية إمكانيات العمل والعابرون الكالسيوم في القلب ماوس

08:13

رسم الخرائط البصرية إمكانيات العمل والعابرون الكالسيوم في القلب ماوس

Related Videos

28.2K Views

رسم الخرائط البصرية البينية العضلية شبكية كاليفورنيا 2+ وإمكانية الغشاء في قلب الأرنب Langendorff perfused-

09:26

رسم الخرائط البصرية البينية العضلية شبكية كاليفورنيا 2+ وإمكانية الغشاء في قلب الأرنب Langendorff perfused-

Related Videos

9.8K Views

عالية الدقة ورسم الخرائط البصرية الماوس العقدة الأذينية

11:07

عالية الدقة ورسم الخرائط البصرية الماوس العقدة الأذينية

Related Videos

16.9K Views

منصة ميكروفلويديك مع تعدد كشف الالكترونية لتتبع المكانية من الجسيمات

11:54

منصة ميكروفلويديك مع تعدد كشف الالكترونية لتتبع المكانية من الجسيمات

Related Videos

9.9K Views

التصوير المقطعي الآلي للتماسك البصري ثلاثي الأبعاد لأتمتة المورفولوجيا الحيوية على الموازين المكانية الكبيرة

09:56

التصوير المقطعي الآلي للتماسك البصري ثلاثي الأبعاد لأتمتة المورفولوجيا الحيوية على الموازين المكانية الكبيرة

Related Videos

7.4K Views

سير عمل التصوير المقطعي للصفيف للحصول المستهدف على معلومات الحجم باستخدام المجهر الإلكتروني المسح الضوئي

09:47

سير عمل التصوير المقطعي للصفيف للحصول المستهدف على معلومات الحجم باستخدام المجهر الإلكتروني المسح الضوئي

Related Videos

5.5K Views

التحليل المكاني الزماني الآلي ثنائي الأبعاد لمجسات FRET أحادية الجزيء المتنقلة

08:26

التحليل المكاني الزماني الآلي ثنائي الأبعاد لمجسات FRET أحادية الجزيء المتنقلة

Related Videos

3K Views

رسم الخرائط البصرية مزدوجة الصبغة للقلوب من الفئران RyR2R2474S من عدم انتظام دقات القلب البطيني متعدد الأشكال الكاتيكولاميني

09:36

رسم الخرائط البصرية مزدوجة الصبغة للقلوب من الفئران RyR2R2474S من عدم انتظام دقات القلب البطيني متعدد الأشكال الكاتيكولاميني

Related Videos

1.9K Views

Epon Post تضمين الضوء المترابط والمجهر الإلكتروني

08:47

Epon Post تضمين الضوء المترابط والمجهر الإلكتروني

Related Videos

2.5K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code