Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Rekonstruksjon av tre-dimensjonal Histologi Volum og sin søknad til Study Mouse melkekjertler

Published: July 26, 2014 doi: 10.3791/51325

Abstract

Histologi volum rekonstruksjon muliggjør studium av 3D-form og volumendring av et organ på nivået av makrostrukturer som består av celler. Det kan også brukes til å etterforske og validere nye metoder og algoritmer i volumetrisk medisinsk bildebehandling og terapier. Opprette 3D høyoppløselige atlas av ulike organer 1,2,3 er en annen anvendelse av histologi volum gjenoppbygging. Dette gir en ressurs for å undersøke vev strukturer og den romlige forholdet mellom ulike cellulære funksjoner. Vi presenterer en bilderegistrerings tilnærming for histologi volum rekonstruksjon, som bruker et sett av optiske blockface bilder. Den rekonstruerte histologi volum representerer en pålitelig form av prosessert prøven uten Spredd etterbehandling registreringsfeil. De hematoxylin og eosin (H & E) farget deler av to musebrystkjertlene ble registrert til sine respektive blockface bilder ved hjelp av grensepunkter hentet fra edtot. av prøven i histologi og blockface bilder. Nøyaktigheten av registreringen ble visuelt vurdert. Justeringen av de makrostrukturer av brystkjertlene ble også vurdert visuelt med høy oppløsning.

Denne studien skisserer de ulike trinnene i denne bilderegistrerings rørledningen, som strekker seg fra eksisjon av brystkjertelen gjennom til 3D histologi volum rekonstruksjon. Mens 2D histologiske bilde viser de strukturelle forskjeller mellom par av seksjoner, gir 3D histologi volum evnen til å visualisere forskjellene i form og volum av brystkjertlene.

Introduction

IGFBP7 (insulin-like growth factor binding protein 7) er et medlem av IGF-bindende protein-familien, og har vist seg å binde IGF1 receptor 4. Nedregulering av IGFBP7 er kjent for å være forbundet med dårlig prognose i brystkreft 5, mens den gjeninnføring av IGFBP7 i xenograft tumor modeller i stor grad hemmer tumor vekst-6 til og med induksjon av apoptose og celle senescence 7.. For å studere effekter av IGFPB7, ble en Igfbp7-null mus opprettet 5 (upubliserte data). Selv om disse musene ikke utvikle svulster, de viser endringer i histologi i eggstokk, muskel og lever samt defekter melkekjertler utviklings mønster (upubliserte data). Den defekte fenotype ble først angitt som null mus har mindre kullstørrelse og er ute av stand til å opprettholde flere store kull (upubliserte data).

3D histologi volumer har potensial til å gi nyttig information for kvantitative og komparative analyser og vurdering av patologiske funn i volumetriske medisinske bilder. Tredimensjonal confocal, kan to-foton mikros gi høy oppløsning celle morfologisk informasjon av kjertelen ved lokal utbredelse 14, men den har et begrenset synsfelt og dybde. Histologi volum rekonstruksjon gir mer informasjon over et mye større geografisk utstrekning. Ved hjelp av tradisjonelle tilnærminger noe forvrengning er forventet under utarbeidelsen av histologiske snitt, for eksempel svinn, utvidelse, tårer, og folder. Disse forvrengninger gjør det vanskelig å registrere serielle histologiske bilde til en 3D-stabel for å rekonstruere et 3D volum. Ettersom antallet av etterfølgende seksjoner med defekter øker likhetene mellom intakte seksjonene er redusert og følgelig gjør registreringsprosessen mer komplisert.

Forskjellige metoder har vært foreslått å registrere histologiske seksjoner og for å skape en kontinuerlig histologi volume. Noen teknikker avhenger av styrkevariasjoner 8, og andre er basert på formen av seksjonene 9. For noen eksemplarer de anatomiske strukturene kan brukes som landemerker 10,11 sammen med landemerke baserte registreringsmetoder 12,13. Men disse interne strukturer kan ikke være synlig gjennom hele volumet og for noen eksemplarer ingen pålitelige anatomiske strukturer kan identifiseres. Noen grupper har brukt et par-messig registrering tilnærming og registrert påfølgende histologi bilder til hverandre ved hjelp av konturer eller anatomiske strukturer 16-18. Registrering av serie histologiske seksjoner til hverandre uten bruk av referansebilder kan forplante registreringsfeil og endre selve formen på histologi volum. Par-messig registrerings tilnærming er avhengig av konsistensen av formen på de histologiske seksjoner og den interne strukturer i hele stabelen av bildene; Derfor krever det tette sampling av prøven, noekanskje ikke alltid er mulig, for eksempel, for kliniske prøver.

I denne rørledningen bruker vi blockface bilder som et sett av referansebilder for histologi volum gjenoppbygging 19. Blockface bildene er tatt av parafin vevsblokker etter montering på mikrotomen og før hver del er kuttet. Dermed gjør skade på enkelte seriesnitt kutt ikke forstyrre registrering av seriesnitt 8,11,15. Vi fange blockface bildene på en annen måte fra de andre gruppene. Den optiske blokken ansiktsbilder oppnås ved en telesentrisk linse for å eliminere eller minimalisere sylinderen og perspektiv forvrengning, som vanligvis oppstår ved bruk av vanlige linser i optikken. Dette er en av fordelene med den foreslåtte tilnærmingen i de andre publiserte fremgangsmåter, som utfører blockface avbildning ved hjelp av vanlige linser. Bildene blir tatt ved en svak skråvinkel til å bruke speilbildet av overflaten på blokken for kontrastforbedring mellom tissue og paraffin overflate og for å eliminere skyggen av vevet i dybden, under parafin overflate. En fotografisk filter blir også brukt til å polarisere det lys som kommer fra blokkoverflaten og vevet for å balansere kontrast 19.. For å korrigere for forskyvning av blokken i et roterende mikrotom er 2-3 hull boret i hjørnene på blokken, som er lett synlig på de blockface bilder. De centroids av disse hullene blir brukt sammen med landemerke basert rigid registrering for å justere blockface bilder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. Specimen

  1. Vesenet melkekjertlene kirurgisk fra villtype CDH1 samt Igfbp7-null mus tre dager etter utbruddet av amming.
  2. Spre kjertler på glassplater for å hjelpe gjenvinne innfødte melkekjertlene morfologi.

2. Fiksering og Tissue Processing

  1. Fix melkekjertlene i nøytral bufret 4% PFA O / N på 4 o C.
  2. Oppbevar kjertler i 70% etanol før vev behandling.
  3. Overfør kjertlene til små vev behandling kassetter.
  4. Behandle vev ved hjelp av en automatisert vev prosessor
    1. Dehydrere vev i økende etanol og xylen bad av 70% etanol i 45 min, to ganger i 95% etanol i 45 min, 3 ganger i 100% etanol i 1 time, og to ganger i xylen i 45 min.
    2. Gjennomtrenge vevet parafin 3 ganger i 1 time hver i et vakuum med anvendt trykk.
  5. Legge vev i parafin for å danne blokker, For seksjonering.

Tre. Histologi og Blockface Imaging

  1. Trim parafinblokker ved å bruke en roterende mikrotom inntil det overskytende parafin fjernes.
  2. Bruk en vertikal fresemaskin for å bore en mm hull i det minste i to hjørner av parafin blokken vinkelrett på kassetten.
  3. Monter vevsblokk på rotasjonsmikrotom.
  4. Sett opp blockface imaging system 19 foran mikrotomen.
  5. Capture optisk blockface image før seksjonering.
  6. Skjær bånd av fire seksjoner på 5 mikrometer tykkelse på mikrotomen.
    1. Overfør båndene til det kalde vannbad.
    2. Separer andre og fjerde deler av båndet og montere dem på objektglass. Velge den andre og fjerde avsnitt gir en 5 mikrometer gap mellom seksjonene.
    3. Utvid hver del i et varmt vannbad (48 o C) til unwrinkle det, deretter re-montere den på objektglass.
      MERK: CUtting, montering, unwrinkling seksjonene føre til at noen skjevheter på strekningen, slik som rive, fold, krymping og ekspansjon. Disse gjenstander komplisere registrering av histologiske seksjoner.
    4. Flekken seksjoner med H & E ved hjelp av en automatisk Stainer.
    5. Dekk lysbilder ved hjelp av en automatisk coverslipper.
    6. Digitalisere lysbilder ved hjelp av en digital histologi lysbilde skanner ved oppløsning av interesse. For denne protokollen forstørrelsen er 20x og oppløsningen er 0,47 mikrometer.
    7. Down-prøve histologi bilder til oppløsningen av blockface bilder, 18 mikrometer.

4. Bilde Registrering

  1. Bilde Segmentering og punktvalg
    1. I blockface bilder måle bildeelementverdiene av de registreringshull og bruke gjennomsnittsverdien som en fast terskel for å segmentere registreringshull i hjørnene av parafinblokk.
    2. Siden noen ekstra deler kan også segmenteres etterbruker fast terskel, bruker sirkularitet og arealet av de segmenterte objekter for å finne hullene og kast de ekstra stedene. For å gjøre dette, skrive en liten kode og finne forholdet mellom (4π x område) / (perimeter) 2 for de segmenterte objekter. Dette forholdet for runde gjenstander er en.
    3. For hver melkekjertlene, velg ett blockface bilde som referanse og justere resten av blockface bilder til referansen ved å bruke sentrum av registrerings hull og landemerke baserte registrerings teknikker.
    4. For de innrettede blockface bilder manuelt segment eller trekke vevet fra bakgrunnen. Bruk mest betydelig objektet i masken for resten av protokollen.
    5. For H & E seksjoner følge fremgangsmåten nedenfor for automatisk segmentering.
      1. Bruk Otsu thresholding teknikk 20 til segment fra bakgrunnen og lage binære masker av de histologiske bilder.
      2. Identifisere og velge den mest betydelig objekt i hver maske ved hjelp av histogram av de merkede objektene.
      3. Pakk ut en pixel brede grensen poeng fra både histologi og blockface masker.
      4. Bruk Chain kode-algoritmen 21, for å representere de grensepunktene av en sekvens av stykkevis lineære passer.
  2. Initial Rigid Registrering
    1. Bruk Fourier beskrivelse algoritme 22, for å finne den første stive forvandle mellom grensen poeng av histologi og tilhørende blockface bilder. Denne første trans omfatter oversettelse, rotasjon og skaleringsfaktorer.
    2. Transformering hver histologi bilde med den første trans oppnådd fra det foregående trinnet.
  3. Avgrensning av Rigid Registrering
    1. Fjern de høye seksjoner kurvatur edge fra histologi kontur ved hjelp av en rullende ball filter 23.
    2. Velg 500 poeng fra de gjenværende histologi grensen poeng tilfeldig ved hjelp av jevn fordeling.
    3. Forvandle denhistologi tilfeldige grensepunkter med den første transformasjon hentet fra Fourier beskrivelsene.
    4. Velg hele settet av blockface grensen poeng og bruke Iterative nærmeste punktene (ICP) algoritmen 24 for å finne den stive transformasjon mellom blockface grensen poeng, destinasjon og histologi tilfeldige grensepunkter.
    5. Transform de sammenstilte histologi bildene innhentet fra forrige trinn og bunken av sammenstilte histologi bilder skaper histologi volum.
    6. Bruk en 3D-visualisering programvare til å skape et visuelt bilde av den histologiske volum.
  4. Vise bunke bilder på 5x forstørrelse
    1. Down-prøve de originale histologi bilder til 5x forstørrelse.
    2. Beskjær region av interesse i en av de histologiske bilder.
    3. Beregn plasseringen av denne regionen i andre 5x histologiske bilder ved hjelp av kombinasjonen av de stive transformasjoner fra de to trinn på registrering.
    4. Beskjære regions av interesse til samme størrelse region i alle andre histologi bilder.
    5. Endelig avgrense justeringen mellom regionene manuelt. Skrive et program som ligger over to bilder og gir mulighet for å velge verdiene for rotasjon og translasjon av ett av de bilder over den andre, og deretter lagrer den transformerte bildet når justeringen er akseptert.
    6. Se de stabler av de sammenstilte 5x histologi regioner ved hjelp av en 3D-visualisering programvare.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En fallgruve av tradisjonelle mikroskopi teknikker er at forståelsen av et organ på mikroskopisk nivå er begrenset til en felt-av-visning på en gang. Even "total avsløring" lysbilder, som gir hele lysbildet seksjoner, unnlater å gi tredimensjonal informasjon. Med utviklingen av hele lysbilde, dynamiske skanning teknologier, vår evne til å se en del i sin helhet har økt, men ekstrapolere strukturer krever 3D histologi volum rekonstruksjon.

For bedre å karakterisere mangel på Igfbp7-null-mus, ble 3D-rekonstruksjon av brystkjertlene utført på kjertler skåret ut 3 dager etter starten av laktasjon. Figur 1 viser en rørledning av den foreslåtte tilnærmingen for 3D histologi rekonstruksjon. De blockface bildene er første linje ved hjelp av hullene i hjørnene av parafinblokken. Figurene 2A-B viser blockface volumet av villtype og Igfbp7-null mammAry kjertler hhv. De histologiske bilde blir deretter registrert på de tilsvarende innrettede blockface bilder for å rekonstruere de histologiske volumer. Figurene 3A-B viser de rekonstruerte histologiske volumer av villtype-og Igfbp7-null brystkjertlene. Ved å se på de overordnede strukturer (videoer A og B) kan vi se forskjellen i størrelse mellom mutant og villtype kjertler. Imidlertid, ved hjelp av fremgangsmåten som angitt heri, blir det tydelig at denne størrelsesforskjell er i lengde og bredde, men interessant nok ikke dybde. For de kjertler som brukes i denne pilotforsøk, villtype-kjertelen var 1,06 mm dype, mens Igfbp7-null gland var 1,02 mm dype. Den andre fenotype umiddelbart merkbar er forskjellen i stromale komponenter av de to kjertler, som markert med eosin-farging (rosa områder). Villtype kjertler har liten stromale vev, mens null-kjertler synes å være overveiende stromale vev. Denne forskjellen er særlig tydelig når du ser på videoer C og D.filmer inneholder bare kjerneholdige celler (farging med hematoxylin), fra disse filmer kan man se at null gland beholder sin tetthet, mens villtype-kjertel synes å inneholde primært kjertelstrukturer. Avstanden mellom seksjonene i videoer A til D er økt til to ganger den opprinnelige avstanden å bistå med visualisering. For ytterligere å undersøke dette, ble bildene justert nær lymfeknute i høyere oppløsning, gjør dette oss til å se hvordan de kjertlene er i endring i seriesnitt. I villtype-kjertel kan man se store konstruksjoner, noe som ville ha blitt fylt med melk (filmer E og F). I motsetning til Igfbp7-null kjertel har noen velutviklede strukturer. Videre ble disse strukturene fylt med fibroblast-lignende celler.

Som en stor mangel ved Igfbp7-null mus er evnen til å opprettholde store kull, er det klart gjennom sammenligning presentert at den strukturelle forskjell mellom vill-type-og null-kjertlene kan bidratil den observerte fenotype 25. Den alveolære volum er sterkt redusert i løpet av de null-kjertler som indikerer utilstrekkelig melk volum for å fôre store kull. Vi har fastslått at det totale volumet av villtype-kjertelen var 82,8879 mm 3, mens null-kjertelen målt kun 19,6291 mm 3..

Figur 1
Figur 1. Skjematisk viser trinnene involvert i 3D-rekonstruksjon prosessen. Fjerde lyskemusebrystkjertlene ble brukt som eksempler. Brystkjertlene ble høstet fra normale og null mus, deretter bearbeidet og parafin innebygd. Registrering hull ble boret inn i parafinblokker fulgt av blokk ansikt bildebehandling og serie seksjonering av kjertlene. Seksjoner ble hentet i bånd av fire seksjoner. Den første delen ble blokk-faced fotografert før seksjonering (lilla outline), mens 2. og 4 th seksjoner (rødt omriss) ble valgt for H & E flekker og skanning. Blokker ansikt bildene ble justert (ved hjelp av registrerings hull) og manuelt segmentert. H & E seksjoner ble digitalisert på 20x oppløsning deretter ned-samplet; disse bildene ble automatisk segmentert. Begge settene med segmenterte bilder ble utsatt for grensepunkt utvelgelse og registrering. Utganger er 3D histologiske volumer samt høyoppløselige områder. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Fig. 2
Figur 2. Blockface volum. Optiske bilder av parafinblokk montert på mikrotomen oppnås før hver seksjon er kuttet. Tyngdepunktet av hullene påhjørner av parafinblokken brukes til å justere blockface bildene og skape blockface volum. Bilde (A) viser villtype melkekjertlene på tre dager etter induksjon av amming og (B) viser samme tid-punkt for Igfbp7-null melkekjertlene. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Histologi volum. Histologi bilder som er registrert til deres tilsvarende justert blockface bilder for å rekonstruere histologi volum. (A) Wild-type kjertel og (B) Igfbp7-null melkekjertlene, tre dager etter amming induksjon. VennligstKlikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I denne studien har vi utviklet en bilderegistrerings arbeidsflyt for å rekonstruere en 3D histologi volum fra serie 2D histologi bilder, som ikke krever interne tilfeldig utvalgte landemerker eller implanterte fiducial markører i vevet, som kan forvrenge vev. Ifølge fremgangsmåten som er beskrevet, er optiske blockface bildene selv brukt som referansebilder før snitting. Vi benytter eksterne hull boret i parafinblokk for å hjelpe til med å rette inn blockface bilder, og for å korrigere for 2D transversal bevegelse av parafinblokk foran kameraet. 2D histologiske bilde er på linje med de tilsvarende 2D blockface bilder for å hindre forplantning av registreringsfeil og rekonstruere en nøyaktig histologi volum, selv når defekte seriesnitt resultat av blokkene. For å gjøre arbeidsflyten uavhengig av typen av vev og histologi flekken brukes, blir grensepunkter som brukes for å utføre registreringen. Dette punktet-basend tilnærmingen har den fordelen (over intensitetsbaserte tilnærminger) at det er mindre beregningsmessig krevende og dermed bedre i stand til å takle veldig store digitale patologi bilder.

En annen fordel med å bruke blockface bilder for å justere histologiske bilde, er at avstanden mellom de histologiske bilde ikke påvirker kvaliteten av deres innretting for å skape den histologi volum. Dette er viktig i den kliniske omgivelser hvor avstanden mellom seksjonene kan variere vidt, ofte så stor som halv centimeter.

Gjennom denne artikkelen har vi vist at tilnærmingen er reproduserbar for to ulike melkekjertler med ulike strukturer og intensitetsvariasjoner. Etter tilnærming bruker grensen av seksjonene, er graden av variasjon mellom forskjellige kjertler liten. Tidligere har vi også vist evnen til tilnærming for en annen pre-klinisk modell 19. Som ulike vevstyper har ulik biomekanisk properties, ventes registreringsfeil å endre for ulike prøver. Vi tror at rørledningen er aktuelt for ganske solide prøver, for eksempel, menneskelige tumorxenotransplantater. I fremtiden vil vi videre undersøke nøyaktigheten av 3D-rekonstruksjon rørledningen ved hjelp av andre prøver, for eksempel humant brystvev.

En av de andre begrensende faktorer for den foreslåtte arbeidsflyten er den manuelle segmentering av de blockface bilder. Denne begrensningen kan bli fjernet ved å utvikle en automatisk tekstur segmentering tilnærming, for eksempel ved å bruke Markov Random Field (MRF) modeller 26,27 til segment prøven fra bakgrunnen i blockface bilder.

Gjennom undersøkelse av villtype og Igfbp7-null melkekjertlene, var vi i stand til å identifisere forskjeller i struktur og sammensetning av kjertler i 3D gjennom en omfattende sammensatt av de enkelte delene av begge kjertler. Denne teknikken hjulpet i ytterligere kjenneterizing den Igfbp7-null fenotype på cellenivå, og viste at distinkte forskjeller i alveolar volumet kan bidra til noen av defekter sett i denne modellen 25.

Det viktige evnen til denne tilnærmingen er at den er uavhengig av vevstype-og intensitetsvariasjoner, og således at den kan brukes til å rekonstruere histologi volumet av forskjellige pre-kliniske og kliniske prøver. En av de andre fordelene med denne tilnærmingen er at den ikke er avhengig av en bestemt flekk. Denne kontur tilnærming er kompatibelt med hvilken som helst flekker, så lenge den gir en klar kontur av hele avsnittet eller en klar kontur av en struktur, som er synlig i begge histologi og blockface bilder. Undersøkelsen av svulsten form, volum, og heterogeniteten er en av de kliniske anvendelser av 3D-volumet histologi. I denne artikkelen har vi vist at den foreslåtte tilnærmingen er i stand til rekonstruksjon av 3D histologi volum og kan være ytterligere ossed for sammenlikning, visualisering og analyse av andre prøver.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
16% PFA VWR International 15710 16% Paraformaldehyde solution
Small tissue processing cassettes VWR International CA95029-956
Leica ASP300 automated tissue processor Leica 14047643515
100% Ethanol Fisher Scientific S25307B
Xylene VWR International  CA95057-822
Paraffin  Thermo Fisher 39501006 Paraplast tissue embedding medium
Leica EG 1160 embedding center Leica
Leica rotary microtome Leica
Milling machine Argo
Microscope slides VWR International  CA48312-015
H&E stain VWR International
Automatic stainer
Coverslips  VWR International  48404-452
MEDITE RCM 7000 glass coverslipper MEDITE
Leica SCN400 slide scanner Leica
MATLAB MathWorks Inc MATLAB 2007b Development software
MeVisLab MeVis Medical Solutions AG MeVisLab 2.1 3D visualization software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sunkin, S. M., et al. Brain Atlas: An integrated spatiotemporal port for exploring the central nervous system. Nucleic Acids Research. 41, 996-1008 (2012).
  2. Shen, E. H., Overly, C. C., Jones, A. R. The Allen Human Brain Atlas: Comprehensive gene expression mapping of the human brain. Trends in Neurosciences. 35 (12), 711-714 (2012).
  3. Trifunović, D., Karali, M., Camposampiero, D., Ponzin, D., Banfi, S., Marigo, V. A high-resolution RNA expression atlas of retinitis pigmentosa genes in human and mouse retinas. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 49 (6), 2330-2336 (2008).
  4. Evdokimova, V., et al. IGFBP7 binds to the IGF-1 receptor and blocks its activation by insulin-like growth factors. Science Signaling. 5 (255), 92 (2012).
  5. Burger, A., Leyland-Jones, B., Banerjee, K., Spyropoulos, D., Seth, A. Essential roles for IGFBP-3 and IGFBP-rP1 in breast cancer. European J. Cancer. 41 (11), 1515-1527 (2005).
  6. Amemiya, Y., et al. Insulin like growth factor binding protein-7 reduces growth of human breast cancer cells and xenografted tumors. Breast Cancer Res Treat. 126 (2), 373-384 (2011).
  7. Benatar, T., et al. IGFBP7 reduces breast tumor growth by induction of senescence and apoptosis pathways. Breast Cancer Res Treat. 133 (2), 563-573 (2012).
  8. Bardinet, E., et al. Co-registration of histological, optical and MR data of the human brain. Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention-Part I. , Springer-Verlag. London, UK. 548-555 (2002).
  9. Jacobs, M. A., Windham, J. P., Soltanian-Zadeh, H., Peck, D. J., Knight, R. A. Registration and warping of magnetic resonance images to histological sections. Medical Physics. 26 (8), 1568-1578 (1999).
  10. Zhan, Y., Ou, Y., Feldman, M., Tomaszeweski, J., Davatzikos, C., Shen, D. Registering histologic and MR images of prostate for image-based cancer detection. Academic radiology. 14 (11), 1367-1381 (2007).
  11. Dauguet, J., et al. Three-dimensional reconstruction of stained histological slices and 3D non-linear registration with in vivo MRI for whole baboon brain. Journal of Neuroscience Methods. 164 (1), 191-204 (2007).
  12. Lazebnik, R. S., Lancaster, T. L., Breen, M. S., Lewin, J. S., Wilson, D. L. Volume registration using needle paths and point landmarks for evaluation of interventional MRI treatments. IEEE Transactions on Medical Imaging. 22 (5), 653-660 (2003).
  13. Breen, M. S., Lazebnik, R. S., Wilson, D. L. Three-dimensional registration of magnetic resonance image data to histological sections with model-based evaluation. Annals of Biomedical Engineering. 33 (8), 1100-1112 (2005).
  14. Mori, H., Borowsky, A. D., Bhat, R., Ghajar, C. M., Seiki, M., Bissell, M. J. The American Journal of Pathology. 180 (6), 2249-2256 (2012).
  15. Gibb, M., et al. Resolving the three-dimensional histology of the heart. Computational Methods in Systems Biology. Gilbert, D., Heiner, M. , 2-16 Springer-Verlag. London, UK. 2-16 (2012).
  16. Wu, M. L., et al. Three-dimensional virtual microscopy of colorectal biopsies. Archives of Pathology & Laboratory Medicine. 129 (4), 507-510 (2005).
  17. Arganda-Carreras, I., et al. 3D Reconstruction of histological sections: Application to mammary gland tissue. Microscopy Research and Technique. 73 (11), 1019-1029 (2010).
  18. Song, Y., Treanor, D., Bulpitt, A. J., Magee, D. R. 3D reconstruction of multiple stained histology images. Journal of Pathology Informatics. 4 (2), 7 (2013).
  19. Shojaii, R., Karavardanyan, T., Yaffe, M., Martel, A. L. Validation of histology image registration. SPIE Medical Imaging. 7962, 79621E, doi:10.1117/12.878762. 7962 (7962E), (2011).
  20. Ridler, T. W., Calvard, S. Picture thresholding using an iterative selection method. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 8 (8), 630-632 (1978).
  21. Freeman, H. Computer processing of line-drawing images. ACM Computing Surveys (CSUR. 6 (1), 57-97 (1974).
  22. Giardina, C. Accuracy of curve approximation by harmonically related vectors with elliptical loci). Computer Graphics and Image Processing. 6 (3), 277-285 (1977).
  23. Shojaii, R., Martel, A. L. A novel edge point selection method for registration of histology images. Optical Tissue Image analysis in Microscopy, Histopathology and Endoscopy. (OPTIMHisE) Workshop, MICCAI. , (2009).
  24. Besl, P., McKay, N. A method for registration of 3-D shapes. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 14 (2), 239-256 (1992).
  25. Chatterjee, S., et al. Loss of Igfbp7 causes precocious involution in lactating mouse mammary gland. PLoS ONE. 9 (2), e87858 (2013).
  26. Manjunath, B. S., Chellappa, R. Unsupervised texture segmentation using Markov random field models. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 13 (5), 478-482 (1991).
  27. Krishnamachari, S., Chellappa, R. Multiresolution Gauss-Markov random field models for texture segmentation. IEEE Transactions on Image Processing: a publication of the IEEE Signal Processing Society. 6 (2), 251-267 (1997).

Tags

Bioteknologi histologi Volume Rekonstruksjon transgene mus modell bilderegistrering Digital histologi bildebehandling mus melkekjertlene
Rekonstruksjon av tre-dimensjonal Histologi Volum og sin søknad til Study Mouse melkekjertler
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shojaii, R., Bacopulos, S., Yang,More

Shojaii, R., Bacopulos, S., Yang, W., Karavardanyan, T., Spyropoulos, D., Raouf, A., Martel, A., Seth, A. Reconstruction of 3-Dimensional Histology Volume and its Application to Study Mouse Mammary Glands. J. Vis. Exp. (89), e51325, doi:10.3791/51325 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter