ויזואליזציה וכימות של שכבה חסרת התא ב arterioles של השריר עכברוש Cremaster

המטרה הכוללת של הליך זה היא לכמת את השינויים המרחביים-זמניים ברוחב השכבה נטולת התאים in vivo. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום המיקרו-המודינמיקה, כדי להבין טוב יותר את תפקידה של פיליה תאית במיקרו-סירקולציה. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא שניתן לכמת את רוחב התא-פיליה in vivo באופן עקבי ונוח יותר מאשר טכניקות מדידה ידניות קודמות, שגוזלות זמן רב.

לפני שתתחיל במדידת רוחב השכבה נטולת התאים, הפעל את קובץ הסקריפט של השכבה נטולת התאים לפני MatLab. לאחר מכן, לחץ על פתח file כדי לבחור את קובץ הווידאו לניתוח והתאם את שקופית הסיבוב כדי ליישר אנכית את קירות הכלי הבודד באמצעות שקופית הזום כדי להתאים את רמת הזום לפי הצורך. כאשר הכלי נמצא במיקום המתאים, לחץ על אישור עריכה ולאחר מכן לחץ על הגדר החזר ROI לחיתוך כדי להגדיר את אזור העניין.

התמונה המיושרת תוצג בחלון מוקפץ. התאם את המטרה המלבנית בתמונה לפי הצורך ולחץ פעמיים על המטרה כדי לאשר את אזור העניין. לאחר מכן לחץ על חלץ תמונות כדי לחלץ את כל מסגרות הווידאו הערוכות לתמונות מפת סיביות עוקבות, שיימצאו בתיקייה עם אותו שם כמו קובץ הווידאו שנבחר.

כדי למדוד את רוחב השכבה ללא תאים, לחץ על בחר תיקיה ולחץ על תיקיית התמונות. מסגרת התמונה הראשונה תופיע בחלונית התמונה בגווני אפור יחד עם ההיסטוגרמה המתאימה של עוצמת האפור בחלונית ההיסטוגרמה של התמונה. בחר את מסגרת התמונה הרצויה מתיבת הרשימה כדי לבצע את הניתוח ולחץ על Find Vessel Walls כדי לזהות את דופן הכלי הפנימית בתמונה שנקבעה כמיקום שבו שיא פרופיל עוצמת האור עובר מחושך לבהיר על פני שני פיקסלים.

בדוק את המסנן החציוני כדי להחיל מסנן חציוני על התמונה כדי להפחית את רעש המלח והפלפל. בדוק את הניגודיות האוטומטית להתאמה דיגיטלית של עוצמות התמונה כדי לשפר את ניגודיות התמונה. לאחר מכן בחר אלגוריתם סף בתיבת הרשימה כדי לקבוע אוטומטית את ערך הסף המחלק את רמות הסף לשתי מחלקות, פיקסלים לבנים עם רמות אפור מעל ערך הסף, ופיקסלים שחורים עם רמות אפור מתחת לערך הסף.

למדידת השונות המרחבית של רוחבי השכבות ללא תאים, הזינו רזולוציית פיקסלים בתיבה רזולוציית פיקסלים. לאחר מכן לחץ על Calculate כדי לקבל את הווריאציה המרחבית של רוחב השכבות ללא תאים ולחץ על Export. CSV כדי לייצא את נתוני רוחב השכבה ללא תאים בתבנית טבלה.

כדי למדוד את השונות הזמנית של רוחב השכבה נטולת התאים בקו ניתוח ספציפי לאורך הכלי, לחץ על וריאציה זמנית והזן את מידע קצב הפריימים. הזן את המסגרת הראשונה והאחרונה של התמונות לניתוח בתיבות מסגרת ההתחלה והמסגרת האחרונה בהתאמה. כוונן את סרגל השקופיות של קו הניתוח כדי לבחור את המיקום של קו הניתוח לאורך הכלי ולאשר את מיקום קו הניתוח כפי שמוצג הן בגווני אפור והן בתמונות בינאריות.

לאחר מכן לחץ על חשב כדי לקבל את הווריאציה הזמנית של רוחב השכבה ללא תאים ולחץ על Export. csv כדי לייצא את נתוני רוחב השכבה נטולת התאים בתבנית טבלה. כאן, זרימת תאי דם אדומים טיפוסית דרך עורק לא מסועף בשריר החולדה שבו ניתן לראות את השכבה נטולת התאים בין ליבת ה-RBC לדופן הכלי הפנימי.

ניגודיות טובה בין רכיבים אלה היא קריטית להבטחת הדיוק של מדידות רוחב השכבה נטולת התאים. השלב הראשוני של ניתוח התמונה כלל זיהוי דופן הכלי הפנימית. על ידי רכישת פרופיל עוצמת האור לאורך קו הניתוח בניצב לכלי, המיקום משוער בשיא העובר מחושך לבהיר על פני שני פיקסלים.

לאחר מכן, גבולות הליבה של RBC מזוהים באמצעות אלגוריתם סף התמונה ולאחר מכן ניתן לחשב את רוחבי ה-CFL. מכיוון שתאי הדם האדומים בשכבה נטולת התאים הם בעלי העברת אור שונה, ניתן לחלק את ההבדל ברמות האפור לשתי מחלקות. עם זאת, זיהוי ערך סף מדויק בין שתי הפסגות בהיסטוגרמה של תמונה עשוי להיות מוגבל על ידי איכות תמונה וניגודיות ירודים.

כדי לשפר את הניגודיות בין כדוריות הדם האדומות לשכבה נטולת התאים, ניתן להשתמש במסנן כחול. זה בולט עוד יותר בתמונות אלה שבהן הגבולות של ליבות כדוריות הדם האדומות זוהו בצורה מדויקת יותר באמצעות פילטר כחול. אלגוריתם הסף יכול גם להשפיע על מדידת רוחב השכבה נטולת התאים כפי שניתן לראות בתמונות אלה שבהן אלגוריתמי הסף השונים הביאו לזיהוי גבולות ליבת תאי דם אדומים שונים ולכן רוחבי שכבה שונים ללא תאים.

מדידת רוחב השכבה נטולת התאים in vivo רגישה מאוד לאיכות התמונות. לכן, הקפידו לבצע את הניתוח בזהירות ולהשתמש בעוזר אופטי מתאים כדי להשיג איכות תמונה טובה. יתר על כן, חיוני לבחור את אלגוריתם סף התמונה המתאים כדי להבטיח מדידת רוחב שכבה מדויקת ועקבית ללא תאים.