Límite exterior asistida por segmentación y cuantificación de huesos Trabecular por un Imagej Plugin

Summary

Presentamos un flujo de trabajo para segmentar y cuantificar los huesos trabeculares para imágenes 2D y 3D basados en el límite exterior del hueso utilizando un plugin de ImageJ. Este enfoque es más eficiente y preciso que el actual enfoque de contorno de mano manual y proporciona cuantificaciones capa por capa, que no están disponibles en software comercial actual.

Abstract

Tomografía computada de micro (micro-CT) se utiliza rutinariamente para evaluar la cantidad de hueso y trabeculares propiedades microestructurales en pequeños animales en condiciones de pérdida de hueso diferentes. Sin embargo, el enfoque estándar para análisis trabecular de imágenes micro-CT es rebanada por rebanada semiautomática mano contorno, uso intensivo de mano de obra y propenso a errores. Se describe aquí es un método eficaz para la segmentación automática de huesos trabeculares según límites exterior del hueso, donde huesos trabeculares pueden ser identificados y segmentados automáticamente con precisión con menos sesgo del operador cuando sea apropiado se establecen parámetros de segmentación. Para Perfil de parámetros de segmentación satisfactoria, se muestra una pila de imágenes de los resultados de la segmentación, donde todas las combinaciones posibles de los parámetros de segmentación son cambiados uno por uno en secuencia, y resultados de segmentación con parámetros asociados pueden fácilmente se comprueba visualmente. Como medida de control de calidad del plugin, se cuantifican objetos estándar simulados donde pueden comparar las cantidades medidas con valores teóricos. Capa por capa la cuantificación de propiedades trabeculares y el grosor trabecular están reportados por tal un plugin, y la distribución de tales propiedades dentro de las regiones seleccionadas puede ser perfilada fácilmente. Aunque la cuantificación capa por capa retiene más información sobre huesos trabeculares y facilita aún más el análisis estadístico de los cambios estructurales, tales medidas son de carácter de la salida de software comercial actual, donde solamente una sola valor cuantificado para cada parámetro se divulga para cada muestra. Por lo tanto, los flujos de trabajo descritas son mejores enfoques para el análisis de los huesos trabeculares con precisión y eficiencia.

Introduction

Micro-CT en el análisis de huesos trabeculares es el acercamiento estándar para el seguimiento de los cambios morfológicos de los huesos en animales pequeños bajo diferentes hueso pérdida condiciones^1,2,3, donde diversas variables relacionadas con la estructuras de los huesos son reportados⁴. Sin embargo, estos parámetros no se distribuyen uniformemente en la metafísis de huesos largos⁵, y sólo un valor resumido o promedio es para cada variable estructural de cada muestra por comercial máquinas de micro-CT actual

Protocol

Procedimientos con sujetos animales fueron conducidos de acuerdo con la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (publicación de NIH, 8ª edición, 2011) y han sido revisados y aprobada por el cuidado de Animal institucional y Comité uso de Wuhan Universidad.

1. instalación del software

1. Instalar el software ImageJ. Descargar la versión para Windows del software ImageJ (versión p 1,51) liado con Java de 64 bits de https://imagej.nih.gov/ij/. Extraiga el software descargado en una carpeta, que se hará referencia posteriormente a como el "directorio de ImageJ".
   Nota: Plugins Trabecular análisis requieren java 64 bits ej....

Results

El plugin de análisis trabecular está diseñado para segmentar y cuantificar huesos trabeculares con exactitud automáticamente. Inicialmente, ósea límite externo es detectado y delineado seguida de una operación de relleno de agujero donde se llenan los orificios dentro de cáscaras cortical externa del hueso. Luego se realiza una operación de erosión para excluir los huesos corticales externos y los huesos trabeculares segmentados. Finalmente, se cuantifican las medidas de huesos trabecula.......

Discussion

Este estudio describe un plugin de ImageJ para el análisis de los huesos trabeculares, que es automático, eficiente, y fácil de usar. El plugin también puede utilizarse para cuantificar objetos 2D o 3D, capa por capa medidas de áreas, volúmenes y espesores. Actualmente, sólo un único valor medido para cada parámetro trabecular se divulga para cada muestra por análisis estándar de micro-CT, que no pueden representar completamente las características de la entidad medida en la región de análisis seleccionada. El plugin se .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
ImageJ	NIH	imagej	Cualquier versión con un complemento de análisis trabecular en tiempo de ejecución de Java
	Bomomics Bomomics	versión	gratuita o comercial
Micro CT	scanner Scanco	μ-50	micro CT de cualquier proveedor
Sistema informático	Lenovo		cualquier marca
Sistema operativo Windows		Windows 7 x64	cualquier sistema operativo Windows de 64 bits
Software de oficina	Microsoft	Office 2010	cualquier software de hoja de ruta que tenga la función de gráfico xy