La visualización y cuantificación de la Capa libre de células en las arteriolas del músculo cremáster Rata

El objetivo general de este procedimiento es cuantificar las variaciones espacio-temporales en el ancho de la capa libre de células in vivo. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la microhemodinámica, para comprender mejor el papel de la filia celular en la microcirculación. La principal ventaja de este método es que el ancho de la filia celular in vivo se puede cuantificar de manera más consistente y conveniente que las técnicas anteriores de medición manual, que eran muy lentas.

Antes de comenzar la medición del ancho de la capa libre de células, ejecute el archivo de script previo a MatLab para la capa libre de células. A continuación, haga clic en abrir archivo para seleccionar el archivo de video para el análisis y ajuste el control deslizante de rotación para alinear verticalmente las paredes del vaso único, utilizando el control deslizante de zoom para ajustar el nivel de aumento según sea necesario. Cuando el vaso esté en la posición adecuada, haga clic en confirmar edición y luego haga clic en establecer ROI para recortar y definir la región de interés.

La imagen alineada se mostrará en una ventana emergente. Ajuste el rectángulo objetivo sobre la imagen según sea necesario y haga doble clic en el objetivo para confirmar la región de interés. Luego, haga clic en Extraer Imágenes para extraer todos los fotogramas del video editado en imágenes bitmap consecutivas, que se encontrarán en la carpeta con el mismo nombre que el archivo de video seleccionado.

Para medir el ancho de la capa acelular, haga clic en Seleccionar carpeta y luego haga clic en la carpeta de imágenes. El primer cuadro de imagen aparecerá en el panel de imagen en escala de grises junto con el histograma de intensidad de grises correspondiente en el panel de histograma de imagen. Seleccione el cuadro de imagen deseado en el cuadro de lista para realizar el análisis y haga clic en Encontrar paredes del vaso para identificar la pared interna del vaso en la imagen, determinada como la ubicación donde el pico del perfil de intensidad luminosa cambia de oscuro a claro en dos píxeles.

Marque el filtro mediano para aplicar un filtro mediano a la imagen y reducir el ruido sal y pimienta. Marque el contraste automático para ajustar digitalmente las intensidades de la imagen y mejorar el contraste. Luego, seleccione un algoritmo de umbralización en el cuadro de lista para determinar automáticamente el valor de umbralización que divide los niveles de gris en dos clases: píxeles blancos con niveles de gris por encima del valor de umbralización y píxeles negros con niveles de gris por debajo del valor de umbralización.

Para medir la variación espacial de los anchos de la capa libre de células, ingrese la resolución del píxel en el cuadro de resolución del píxel. Luego, haga clic en Calcular para obtener la variación espacial de los anchos de la capa libre de células y haga clic en Exportar .csv para exportar los datos del ancho de la capa libre de células en un formato tabulado.

Para medir la variación temporal de los anchos de la capa libre de células en una línea de análisis específica a lo largo del vaso, haga clic en Variación Temporal e ingrese la información de la frecuencia de cuadros. Ingrese los cuadros inicial y final de las imágenes para el análisis en los cuadros de cuadro inicial y cuadro final, respectivamente. Ajuste la barra deslizante de la línea de análisis para seleccionar la posición de la línea de análisis a lo largo del vaso y confirme la posición de la línea de análisis tal como se ilustra en las imágenes en escala de grises y en las imágenes binarias.

Luego, haga clic en Calcular para obtener la variación temporal de los anchos de la capa libre de células y haga clic en Exportar. csv para exportar los datos del ancho de la capa libre de células en un formato tabulado. Aquí se muestra un flujo típico de glóbulos rojos a través de una arteria no ramificada en el músculo cremáster de la rata, donde se puede observar la capa libre de células entre el núcleo de GR y la pared interna del vaso.

Un buen contraste entre estos componentes es fundamental para garantizar la precisión de las mediciones del ancho de la capa libre de células. La fase inicial del análisis de la imagen consistió en la detección de la pared interna del vaso. Al obtener el perfil de intensidad de luz a lo largo de la línea de análisis perpendicular al vaso, la ubicación se aproxima en el pico que pasa de oscuro a claro en dos píxeles.

Posteriormente, los límites del núcleo de los glóbulos rojos se detectan mediante el algoritmo de umbralización de imagen y luego pueden calcularse los anchos de la capa libre de células. Dado que los glóbulos rojos en la capa libre de células poseen diferentes transmitancias de luz, la diferencia en los niveles de gris puede dividirse en dos clases. Sin embargo, la identificación de un valor de umbral preciso entre los dos picos del histograma de la imagen puede verse limitada por la baja calidad y contraste de la imagen.

Para mejorar el contraste entre los glóbulos rojos y la capa libre de células, se puede utilizar un filtro azul. Esto es aún más evidente en estas imágenes, donde los límites de los núcleos de los glóbulos rojos se identificaron con mayor precisión mediante un filtro azul. El algoritmo de umbralización también puede influir en la medición del ancho de la capa libre de células, como se observa en estas imágenes, en las que diferentes algoritmos de umbralización dieron lugar a la identificación de distintos límites del núcleo de los glóbulos rojos y, por lo tanto, a diferentes anchos de la capa libre de células.

La medición del ancho de la capa acelular in vivo es muy sensible a la calidad de las imágenes. Por lo tanto, asegúrese de realizar la cirugía con cuidado y de utilizar un asistente óptico adecuado para obtener una buena calidad de imagen. Además, es esencial seleccionar el algoritmo de umbralización de imagen apropiado para garantizar una medición precisa y consistente del ancho de la capa acelular.