מדידה כמותית בסיוע תוכנה של עובי עצם תת-תכונדרית אוסטיאוארתרית

עיבוי עצם תת-קונדרלי, או טרשת נפוצה, הוא אחד מסימני ההיכר של דלקת מפרקים ניוונית, הן במודלים של בעלי חיים והן בבני אדם. נכון לעכשיו, חומרת עיבוי העצם התת-קונדרלי ההיסטולוגי נקבעת בעיקר על ידי הערכה חזותית המבוססת על מערכות דירוג חצי כמותיות. מחקר זה שואף לפתח פרוטוקול לשחזור ומבוצע בקלות כדי למדוד באופן כמותי עובי עצם תת-קונדרלי במודל עכבר של OA הברך המושרה על ידי ערעור היציבות של המניסקוס המדיאלי.

יצרנו מודל עכבר לדלקת מפרקים ניוונית בברך על ידי חוסר יציבות כירורגית של המניסקוס המדיאלי המבוצע תחת מיקרוסקופ כירורגי והמצב הסטרילי. התהליך ההיסטולוגי של מפרקי ברך העכבר כולל קיבוע רקמות, הסרבנות, גיזום, עיבוד, הטמעה, חתך והכתמה, ואחריו הדמיה מיקרוסקופית. התמונה על המסך מציגה דלקת מפרקים ניוונית בברך העכבר עם נגעים בסחוס המפרקי, היווצרות אוסטאופיטים ועיבוי עצם תת-קונדרלית מדידה כמותית של עצם תת-מפרקית ניוונית עם תוכנת ImageJ.

הורד את ImageJ imagej.nih.gov/ij. פתח את ImageJ. לחץ על הכרטיסיה קובץ ולאחר מכן לחץ על האפשרות פתח כדי לפתוח את התמונה ההיסטולוגית.

חפש את כתובת ספריית הקבצים, בחר את קובץ התמונה ולחץ על פתח. השתמש בכלי קו ישר כדי לשרטט יחידת אורך אחת, מיקרומטר ולחץ על נתח ולאחר מכן על הגדר קנה מידה. הגדר את המרחק הידוע ואת יחס הגובה-רוחב של הפיקסלים לאחד ולחץ על Ok.ImageJ יכול להמיר את אורך הפיקסלים לאורך היחידה, מיקרומטר.

הגדר את הגורם הנמדד לאזור. לחץ על נתח ולאחר מכן הגדר מדידה וסמן את התיבה אזור והגבלה לסף תחת החלון החדש. שלב זה מגדיר את ImageJ למדידת אזור פרמטר בתוך הסף שנבחר.

אזור העניין הכולל המוגדר בעצם התת-תכונדרית כפי שמוצג ברדיו המכסה את לוחית קליפת המוח התת-קונדרלית וחלק מהעצם הטרבקרית הבסיסית הסמוכה לצלחת קליפת המוח. שרטוט את קווי המתאר של אזור העצם התת-גולגולתי הכולל באמצעות כלי הבחירה מתחת לחלון הראשי של התמונה. כלי הבחירה מעניקים למערכת סף להגבלת המידה לאחר בחירת הסף.

לחץ על נתח ולאחר מכן על מדוד. ייפתח חלון תוצאה עם מדידת שטח. לחץ על ערוך ולאחר מכן נקה בחוץ כדי לא לכלול את האזור מחוץ לאזור העצם המשני הכולל.

רק אזור העצם התת-גולגולתי הכולל גלוי לאחר לחיצה על האפשרות נקה חיצונית. לחץ על תמונה ולאחר מכן התאם את סף הצבע כדי לפתוח את חלון צבע הסף. לחץ על מקורי בתחתית חלון צבע הסף כדי לשחזר את התמונה למצב המקורי.

השתמשו בכלי בחירה כדי לצייר תיבה קטנה באזור חומר העצם. לחץ על אפשרות לדוגמה בתחתית החלון כדי להגדיר את אזור חומר העצם. אזור חומר העצם שנבחר יהפוך לאדום.

לחץ על בחר בתחתית חלון צבע הסף כדי ליצור סף מדידת שטח. לחץ על נתח ולאחר מכן מדוד בתפריט הראשי של ImageJ. תוצאת מדידת אזור חומר העצם תוצג בחלון התוצאה.

שמור את הנתונים של אזור העצם התת-קונדרלי הכולל ואזור חומר העצם. השונות הבין-ארגונית וההתרבות נקבעו על ידי ניתוח מקדם המתאם של פירסון. משמעות ההבדל בין קבוצות לימוד נקבעה באמצעות מבחן t של סטודנט או ANOVA חד כיווני, ואחריו מבחן פוסט הוק.

איור זה מציג לוחות עליונים ותחתונים. הלוח העליון מציג פוטומיקרוגרפים של תמונות היסטולוגיות מקבוצות שאם ו- DMM לדירוג עצם תת-קונדרלי מבוסס הערכה חזותית. הלוחות התחתונים מציגים פוטומיקרוגרפים של תמונות היסטולוגיות מקבוצות שאם ו- DMM למדידת עצם תת-קונדרלית כמותית בסיוע ImageJ.

התיבות המסומנות בקו צהוב מנוקד המיוצר באמצעות Adobe Illustrator מגדירות את אזור העניין הכולל של העצם התת-תכונדרית. האזור של חומר העצם בתוך הקופסאות מודגש בכתום. ניתן לכמת עיבוי עצם תת-קונדרלי יוצא דופן בתערובת הירך המדיאלית וברמת טיביאל המדיאלית באמצעות תוכנת ImageJ.

באיור זה, בדיקות וריאציה interobserver מצביעות על יכולת רבייה גבוהה בין הצופים הן למדידות הראשונה והן השנייה של עובי העצם התת-קונדרלי במישור הסיבתי המדיאלי ובאזורי הקונדיליה המדיאלית של העניין בעצם הירך. באיור זה, בדיקות וריאציה intraobserver מצביעות על יכולת רבייה גבוהה בין מדידות עובי העצם התת-קונדרלי הראשון והשני במישור טיביאלי המדיאלי ואזורי קונידל הירך המדיאליים של עניין. טבלה 1 מציגה ניתוח השוואתי של רבייה בין הדירוג החזותי לבין המדידה הכמותית בסיוע ImageJ של עובי העצם התת-תכונדרית.

בדיקת מקדם מתאם מצביעה על כך שהמדידה הכמותית הייתה יחסית יותר ניתנת לשחזור ממערכת הדירוג החזותית. נתון זה מציג ניתוח רגישות השוואתית של דירוג חזותי ומדידה כמותית בסיוע ImageJ של עובי העצם התת-קונדרלי בקונדיל הירך המדיאלי וברמת טיביאל המדיאלית. התמונות ההיסטולוגיות לדירוג הערכה חזותית חולקו לשלוש קבוצות.

ערך עובי העצם התת-קונדרלי הכמותי מכל שלושת המשקיפים לתמונות DMM עם ציון חזותי אפסי היה גבוה משמעותית מזה של תמונות Sham עם ציון חזותי אפסי, מה שמצביע על כך שהמדידה הכמותית רגישה יותר מהדירוג החזותי לעיבוי עצם תת-קונדרלי מתון. הפרוטוקול החדש שפותח למדידה כמותית של עובי עצם תת-עורית אוסטיאוארתרית רגיש יותר לשינויים קלים בעצם התת-קונדרלית מאשר למערכות הדירוג החזותיות הנפוצות. ופרוטוקול זה יכול לשמש לאיתור שינויים מוקדמים בעצם התת-צ'ונדרלית הניוונית ולהערכת היעילות של vivo היעילות של טיפולים דלקת מפרקים ניוונית בתיאום עם דירוג סחוס דלקת מפרקים ניוונית.