Limite extérieure assistée par Segmentation et Quantification de l’OS trabéculaire par un Imagej Plugin

Summary

Nous présentons un workflow pour segmenter et quantifier l’OS trabéculaires des images 2D et 3D basés sur la limite extérieure de l’OS en utilisant un plugin ImageJ. Cette approche est plus efficace et plus précise que l’approche actuelle de main-contournement manuel et fournit des analyses quantitatives de couche par couche, qui ne sont pas disponibles dans les logiciels commerciaux actuels.

Abstract

Micro-la tomodensitométrie (micro-CT) est régulièrement utilisée pour évaluer la quantité d’os et des propriétés microstructurales trabéculaires chez de petits animaux dans des conditions de perte osseuse différente. Toutefois, l’approche standard pour l’analyse d’images micro-CT trabéculaire tranche par tranche semi-automatique main-contournement, qui est forte intensité de main de œuvre et source d’erreurs. Décrite ici est une méthode efficace de segmentation automatique de l’OS trabéculaires selon les limites extérieures de l’OS, où l’OS trabéculaires peuvent être identifiés et segmentés automatiquement avec précision avec le moins de biais opérateur lorsque cela est approprié les paramètres de segmentation sont définis. Pour définir les paramètres de segmentation satisfaisante, une pile d’image des résultats de la segmentation s’affiche, où toutes les combinaisons possibles des paramètres de segmentation sont modifiées successivement dans l’ordre, et résultats de segmentation avec les paramètres associés peuvent facilement être vérifié visuellement. Comme une fonctionnalité de contrôle de la qualité du plugin, simulé des articles courants sont quantifiées où les grandeurs mesurées peuvent être comparées avec les valeurs théoriques. Quantification de couche par couche des propriétés trabéculaires et trabéculaires épaisseurs sont signalées par un tel plugin, et la répartition de ces biens au sein des régions sélectionnées peut être profilée facilement. Bien que la quantification de calque par calque conserve plus d’informations sur l’OS trabéculaires et facilite également l’analyse statistique des changements structurels, de telles mesures sont indisponibles à partir de la sortie d’un logiciel commercial actuel, où un seul une valeur chiffrée pour chaque paramètre est signalée pour chaque échantillon. Par conséquent, les flux de travail décrites est meilleures approches pour analyser l’OS trabéculaires avec précision et efficacité.

Introduction

L’analyse micro-CT de l’OS trabéculaires est l’approche standard pour le suivi des modifications morphologiques des os de petits animaux sous différents OS perte conditions^1,2,3, où plusieurs variables liées à la les structures des os sont déclarés⁴. Cependant, ces paramètres ne sont pas réparties uniformément dans la métaphyse des os longs de⁵, et seulement une valeur résumée ou moyenne est signalée pour chaque variable structurelle de chaque échantillon par actuelles machines commerciales de micro-CT⁶

Protocol

Procédures impliquant des sujets animaux ont été menées conformément au Guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire (publication NIH, 8e édition, 2011) et ont évaluées et approuvées par le Comité emploi de Wuhan et d’institutionnels animalier Université.

1. Installation du logiciel

1. Installez le logiciel ImageJ. Télécharger la version Windows du logiciel ImageJ (version 1,51 p) avec Java 64 bits de https://imagej.nih.gov/ij/. Extraire le logiciel téléchargé dans un dossier, qui sera par la suite dénommé « Répertoire ImageJ ».
   Remarque : Analyse trabéculaire plugins nécessitent des temps d’exécution de java 64 ....

Results

Le plugin trabéculaire analyse vise automatiquement segmenter et quantifier l’OS trabéculaires avec précision. Au départ, OS limite extérieure est détecté et délimitée suivie d’une opération de remplissage de trous où tous les trous dans les coques corticale externe osseuse sont remplis. Puis une opération de l’érosion est effectuée pour exclure les os corticales externes et obtenir l’OS trabéculaires segmentés. Enfin, les mesures d’os trabéculaires dans la région segmentée sont quantifié.......

Discussion

Cette étude décrit un plugin ImageJ pour analyser l’OS trabéculaires, qui est automatique, efficace, et facile à utiliser. Le plugin permet également de quantifier tout objet 2D ou 3D pour des mesures de surfaces, volumes et une épaisseur couche par couche. Actuellement, seule une valeur pour chaque paramètre trabéculaire mesurée est signalée pour chaque échantillon en analyse micro-CT standard, qui ne peut pas représenter pleinement les caractéristiques de l’entité mesurée dans la région sélectionnée analyse. Le plugin .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
ImageJ	NIH	imagej N’importe	quelle version avec un plugin d’analyse trabéculaire java 1.8 en temps d’exécution
	Bomomics	bomomics	version gratuite ou commerciale
Micro CT scanner	Scanco	&mu ;-50	micro CT de n’importe quel fournisseur
Système informatique	Lenovo		n’importe quelle marque
Système d’exploitation Windows	Microsoft	Windows 7 x64	tout système d’exploitation Windows 64 bits  ;
Logiciel de bureau	Microsoft	Office 2010	tout logiciel de feuille de route doté d’une fonction de graphique xy