החיצוני-גבולות בסיוע פילוח, כימות של עצמות Trabecular על ידי תוסף Imagej

המטרה הכוללת של הליך זה היא לכמת מדידות מבניות של עצמות טרבקולריות באופן אוטומטי בדיוק וביעילות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום ניתוח התמונה, כגון כיצד למדוד מבנים לא סדירים במדויק ביעילות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שמדידות מבניות של עצמים דו-ממדיים או תלת-ממדיים בטכניקה כזו מדויקות ויעילות יותר מגישות הכימות הזמינות כיום.

כדי להתחיל בהליך זה, התקן תחילה את תוכנת ImageJ ואת תוספי הניתוח הטרבקולרי, כמתואר בפרוטוקול הטקסט. פתח את תוכנת ImageJ. תחת תוספים, BoMomics, הדמיית אובייקטים, לחץ על לחצן עיגול.

בחלון המוקפץ שנוצר, הזן 200 כקוטר ולאחר מכן לחץ על OK ליצירת עיגול מדומה בקוטר של 200 פיקסלים. שמור את העיגול שנוצר בפורמט TIFF. לאחר מכן, בתוספים, BoMomics, הדמיית אובייקטים, לחץ על כפתור הריבוע.

בחלון הקופץ, הזינו 200 ואת אורך הצלע, ולחצו על הלחצן 'אשר' ליצירת ריבוע מדומה באורך צלע של 200 פיקסלים. שמור אותו בתבנית TIFF. לאחר מכן, באותו תפריט, לחץ על לחצן כדור.

הזינו 30 כקוטר ולחצו על הלחצן 'אשר' ליצירת הכדור המדומה. לחץ על תוספים, תלת מימד, מציג עוצמת הקול כדי להציג את הכדור ולשמור אותו בפורמט TIFF. לבסוף, בתוספים, בומומיקה, הדמיית אובייקטים, לחץ על כפתור הצילינדר.

הזן 30 כקוטר ו- 100 כגובה, ולאחר מכן לחץ על אישור ליצירת הגליל המדומה. לאחר מכן, לחץ על תוספים, תלת מימד, מציג עוצמת הקול כדי להציג את הצילינדר ולשמור אותו בפורמט TIFF. ראשית, פתח את תוכנת ImageJ ופתח או ייבא תמונה סרוקה.

החלק את פס הגלילה התחתון כדי לבחור פרוסה ולאחר מכן לחץ על לחצן תמונה, התאמה, סף. בחלון המוקפץ סף, התאם את ערכי הסף המינימליים והמקסימליים כדי להבטיח שהעצמות מופרדות היטב מהרקע. רשום את ערך הסף המינימלי כערך סף העצם בקליפת המוח.

לאחר מכן, לחץ על הלחצן Plugins, BoMomics, Trabecular Parameter Profiling. בחלון המוקפץ, הגדר את אינדקס הפרוסות למיקום הפרוסה המייצגת. הגדר את ערכי העצם הקורטיקלית, הטווח והצעד כדי לחשב קבוצה של ספים קליפת המוח לפרופיל פרמטרים של סגמנטציה.

לאחר מכן, הגדר את ערכי קוטר הרעש, הצעד והטווח כדי לציין קבוצה של ערכי רעש לניתוח. קבעו את הערכים 'קוטר', 'צעד' ו'טווח' לחישוב ערכת ערכי חורים. לחץ על אישור כדי לבצע את פרופיל הפרמטרים.

בחלון Parameter Profiling Results, בדקו חזותית את תוצאות הפילוח ובחרו שכבת פרוסה שבה הגבול החיצוני של העצם מסומן במדויק. לאחר מכן, אחזר את פרמטרי הפרופיל מהערך המתאים בטבלה Parameter Profiling Results. כדי להתחיל לנתח את העצמות הטרבקולריות, פתח את תוכנת ImageJ ופתח או ייבא תמונה סרוקה.

לחץ על הלחצן Plugins, BoMomics, Trabecular Segmentation. מלא פרמטרי ניתוח מתאימים, כפי שמוצג כאן. לאחר מכן, לחץ על אישור כדי לבצע את הפילוח הטרבקולרי.

בדקו חזותית את התוצאות בחלון Trabecular Segmentation Results. לאחר מכן, שמור את העצמות הטרבקולריות שחולצו המוצגות בחלון עצמות טרבקולריות מפולחות בפורמט TIFF להמשך ניתוח. לאחר מכן, לחץ על תוספים, BoMomics, ניתוח טרבקולרי כפתור ומלא את פרמטרי הניתוח המתאימים, כמתואר בפרוטוקול הטקסט.

בסעיף דיווח תוצאות, בחר פרמטר אחד או יותר למדידה כאשר האפשרויות הן נפח עצם טרבקולרית, נפח כולל ועובי הנמדדים דו-ממדיים או תלת מימדיים. כדי לבצע ניתוח טרבקולרי, בחר את תיבות הסימון עבור דו-ממד ותלת-ממד ולאחר מכן לחץ OK.To להתחיל לכמת אובייקטים, פתח תמונה מדומה בתוכנת ImageJ. בחר בלחצן תוספים, בומומיקס, ניתוח טרבקולרי, ומלא את פרמטרי הניתוח המתאימים, תוך שמירה על ערכי ברירת המחדל עבור התחלה, סוף, גבול מתאר ועצמות טרבקולריות, תוך הגדרת קוטר הפחתת רעש, קוטר מילוי חורים וקוטר עובי קליפת המוח לאפס.

במקטע 'דיווח תוצאות', בחרו גם בדו-ממד וגם בתלת-ממד כפרמטרים שיש למדוד. לאחר מכן, לחץ על אישור כדי לבצע ניתוח טרבקולרי על האובייקט המדומה. לאחר מכן, חשב את נפח העצם המכויל, הנפח הכולל, תכולת המינרלים בעצם, חלק נפח העצם וצפיפות המינרלים בעצם בעמודות גיליון אלקטרוני, ונתח את הנתונים, כמתואר בפרוטוקול הטקסט.

במחקר זה, תוסף ImageJ משמש לפילוח וכימות אוטומטי של עצמות טרבקולריות. ניתוח פרופיל פרמטרים מייצג באמצעות תנאי פרמטרים שונים מגלה כי שילובים מסוימים מדויקים יותר בעת תיחום הגבולות החיצוניים של העצם מאחרים. לאחר מכן, מבוצעים פילוח וניתוח כדי לכמת מדידות של עצמות הטרבקולר.

ניתן לבדוק ויזואלית את תוצאות הפילוח הזה פרוסה אחר פרוסה. ניתן לדווח על הכימות הגולמי של נפח העצם, הנפח הכולל, סכום הערכים האפורים והעובי, בשניים או בשלושה ממדים, בהתאם לאפשרויות שנבחרו במהלך הניתוח. מידע הכיול מופק ממערך הנתונים של המיקרו-CT הסרוק, ולאחר מכן מחושבות מדידות מכוילות של נפח העצם, הנפח הכולל, תכולת המינרלים בעצם, חלק נפח העצם וצפיפות המינרלים בעצם.

לאחר מכן ניתן לאפיין את ההתפלגות שלהם באזור הניתוח שנבחר, שכבה אחר שכבה, מול מיקומי השכבות. לאחר שליטה, טכניקה זו יכולה לכמת עצמות טרבקולריות של 500 שכבות תמונה תוך 10 עד 20 דקות אם היא מבוצעת כראוי. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה כאשר גילינו שהתוצאות שדווחו על ידי תוכנת ספק המיקרו-CT אינן ניתנות לשחזור כאשר אותו מערך נתונים נותח על ידי אותו מפעיל מנוסה.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבחור פרמטרים מתאימים של פילוח עצמות ולבצע ניתוח של עצמות ארוכות עם אינטראקציות משתמש מינימליות.