Waiting
Elaborazione accesso...

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

Biology

Rekonstruktion av 3-dimensionell histologi volym och dess tillämpning att studera Mouse bröstkörtlar

Published: July 26, 2014 doi: 10.3791/51325

Abstract

Histologi volymuppbyggnaden underlättar studiet av 3D-form och volymförändring av ett organ på nivån av makrostrukturer som består av celler. Den kan också användas för att undersöka och validera nya tekniker och algoritmer i volymetriska medicinsk bildbehandling och terapier. Skapa 3D högupplösta atlaser i olika organ 1,2,3 är en annan tillämpning av histologi volymuppbyggnaden. Detta ger en resurs för att undersöka vävnadsstrukturer och det spatiala förhållandet mellan olika cellulära funktioner. Vi presenterar en bildregistrering tillvägagångssätt för histologi volymrekonstruktion, som använder en uppsättning av optiska blockface bilder. Den rekonstruerade histologi volym motsvarar en pålitlig form av bearbetade provet utan förökas efterbearbetning registrering fel. De hematoxylin och eosin (H & E) färgade snitt av två mus bröstkörtlarna registrerades till deras motsvarande blockface bilder med hjälp av gränspunkter som extraherats från edGES av förlagan i histologi och blockface bilder. Noggrannheten för registrering utvärderades visuellt. Inriktningen av makrostrukturer av bröstkörtlarna också visuellt bedömt vid hög upplösning.

Denna studie skisserar de olika stegen i den här bildregistrering pipeline, från excision av bröstkörteln genom att 3D histologi volym rekonstruktion. Medan 2D histologi bilden avslöjar strukturella skillnader mellan par av sektioner, ger 3D-histologi volym förmågan att visualisera skillnaderna i form och volym av mjölkkörtlarna.

Introduction

IGFBP7 (insulinliknande tillväxtfaktorbindande protein 7) är en medlem av IGF-bindande protein familj, och har visat sig binda IGF1 receptorn 4. Nedreglering av IGFBP7 är känd för att vara korrelerade med dålig prognos vid bröstcancer 5, medan återinförandet av IGFBP7 i xenografttumörmodeller hämmar kraftigt tumörerna tillväxt 6 genom induktion av apoptos och cellernas åldrande 7. För att studera effekterna av IGFPB7 ades ett Igfbp7-noll mus skapat 5 (opublicerade data). Även om dessa möss inte utveckla tumörer, visar de förändringar i histologi i äggstockarna, muskler och lever samt defekter i bröstkörtlarna utvecklings mönstring (opublicerade data). Den defekta fenotypen först anges som de null möss har mindre kullstorlekar och inte kan upprätthålla flera stora kullar (opublicerade data).

3D histologi volymerna har potential att ge användbar information för kvantitativa och jämförande analyser och bedömning av patologiska fynd i volymetriska medicinska bilder. Tredimensionellt konfokala kan två-foton-mikroskopi ge hög upplösningscell morfologisk information av körteln på lokal utsträckning 14, men den har ett begränsat synfält och djup. Histologi volymuppbyggnaden ger mer information över ett mycket större rumslig utsträckning. Med traditionella metoder viss snedvridning förutses under utarbetandet av histologiska sektioner, såsom krympning, utvidgning, tårar, och veck. Dessa förvrängningar göra det svårt att registrera seriella histologiska bilder till en 3D-stacken för att rekonstruera en 3D-volym. När antalet på varandra följande sektioner med defekter ökar likheten mellan intakta sektioner reduceras och följaktligen gör registreringsprocessen mer komplicerad.

Olika metoder har föreslagits för att registrera histologiska sektioner och för att skapa en kontinuerlig histologi volume. Vissa tekniker är beroende av intensitetsvariationer 8, och andra är baserat på formen av sektionerna 9. För vissa prover de anatomiska strukturer kan användas som landmärken 10,11 tillsammans med landmärkesbaserade registreringsmetoder 12,13. Men dessa interna strukturer kanske inte upptäckas genom hela volymen och för vissa exemplar inga tillförlitliga anatomiska strukturer kan identifieras. Vissa grupper har använt en parvis registrerings strategi och registrerade histologi bilder i följd en till en annan med hjälp av konturer eller anatomiska strukturer 16-18. Registrera serie histologi sektioner till varandra utan att använda referensbilder kan fortplanta registrerings fel och ändra själva formen på histologi volymen. Parvis registrerings strategin bygger på konsekvensen i form av de histologiska sektionerna och de interna strukturerna hela bunten av bilder; därför det kräver tät provtagning av provet, vilketkanske inte alltid är möjligt, t.ex. för kliniska prover.

I denna rörledning använder vi blockface bilder som en uppsättning referensbilder för histologi volymuppbyggnaden 19. Blockface bilder tas av paraffin vävnadsblock efter montering på mikrotomen och före varje sektion är bortskuren. Således ger skador på enskilda seriesnitt skär inte störa registreringen av seriesnitt 8,11,15. Vi fånga blockface bilderna på ett annat sätt än de andra grupperna. De optiska blocket ansiktsbilder erhålls genom en telecentrisk lins för att eliminera eller minimera pipan och perspektivförvrängning, som vanligtvis inträffar när du använder vanliga linser i optiken. Detta är en av fördelarna med det föreslagna tillvägagångssättet under de andra publicerade metoder, som utför blockface avbildning med vanliga linser. Bilderna är tagna med en liten sned vinkel för att använda reflektion av ytan på blocket för kontrastförstärkning mellan tissue och paraffin ytan och för att eliminera skuggan av vävnad på djupet, under paraffinet yta. Ett fotografiskt filter används också för att polarisera det ljus som kommer från blocket ytan och vävnaden för att balansera kontrasten 19. För att korrigera för förskjutningen av blocket på den roterande mikrotom är 2-3 hål borras i hörnen av det block, som är lätt detekterbara i de blockface bilder. De masscentra hos dessa hål används tillsammans med landmärke baserade stela registrering för att rikta in blockface bilder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Prov

  1. Punktskatter mjölkkörtlar kirurgiskt från vildtyp CDH1 samt Igfbp7-null möss tre dagar efter debut av amning.
  2. Sprid körtlar på objektglas för att återfå infödda bröstkörtel morfologi.

2. Fixering och Tissue Processing

  1. Fäst bröstkörtlarna i neutral buffrad 4% PFA O / N vid 4 ° C.
  2. Förvara körtlar i 70% etanol före vävnadsbehandling.
  3. Överför körtlar till små vävnadsbearbetnings kassetter.
  4. Process vävnaderna med användning av en automatiserad vävnadsprocessor
    1. Dehydrera vävnaderna i ökande etanol och xylen bad av 70% etanol under 45 minuter, två gånger i 95% etanol under 45 min, 3 gånger i 100% etanol under 1 h och två gånger i xylen under 45 min.
    2. Permeat vävnaderna med paraffin tre gånger under 1 timme varje i ett vakuum med applicerat tryck.
  5. Använd vävnaderna i paraffin för att bilda block, För sektionering.

3. Histologi och Blockface Imaging

  1. Trimma paraffinblock med hjälp av en roterande mikrotom tills överflödigt paraffin avlägsnas.
  2. Använd en vertikalfräs för att borra 1 mm hål i minst två hörn av paraffinblocket vinkelrätt mot kassetten.
  3. Montera vävnadsblocket på rotationsmikrotom.
  4. Ställ upp blockface avbildningssystemet 19 framför mikrotomen.
  5. Fånga optisk blockface bild innan snittning.
  6. Klipp band av fyra sektioner på 5 ìm tjocklek på mikrotomen.
    1. Överför de band till det kalla vattenbadet.
    2. Separera de andra och fjärde delar av bandet och montera dem på objektglas. Att välja den andra och fjärde sektionerna ger en 5 ìm gap mellan sektionerna.
    3. Expandera varje avsnitt i ett varmt vattenbad (48 ° C) för att unwrinkle det, sedan åter montera den på objektglas.
      OBS: CUtting, montering, unwrinkling avsnitten orsaka vissa snedvridningar på sektionen, såsom tår, veck, krympning och expansion. Dessa artefakter vårar registreringen av de histologiska sektioner.
    4. Färga sektioner med H & E med hjälp av en automatisk Stainer.
    5. Täckglas bilderna med hjälp av en automatisk coverslipper.
    6. Digitalisera bilderna med hjälp av en digital histologi diascanner vid upplösningen av intresse. För detta protokoll förstoringen är 20x och upplösningen är 0,47 um.
    7. Down-prov på histologi bilder till upplösningen på blockface bilder, 18 um.

4. Image Regi

  1. Bildsegmentering och punkt
    1. I blockface bilder mäter pixelvärdena i registreringshålen och använda medelvärdet som en fast tröskel till segmentet hålen registrerings i hörnen på paraffinblocket.
    2. Eftersom några ytterligare delar kan också delas upp efter olikaanvändning av det fasta tröskeln, använder cirkel och området med de segmenterade objekt för att hitta hålen och kassera de extra objekten. För att göra detta, skriva en liten kod och hitta förhållandet (4π x area) / (omkrets) 2 för de segmenterade objekt. Detta förhållande för runda objekt är 1.
    3. För varje bröstkörteln, välja en blockface bild som referens och rikta resten av blockface bilder till referensen med hjälp av centrum av hålen registreringsnummer och landmärke baserade registreringstekniker.
    4. För de inriktade blockface bilder, manuellt segment eller extrahera vävnad från bakgrunden. Använd den mest betydande objektet i masken för resten av protokollet.
    5. För H & E avsnitten följer du stegen nedan för automatisk segmentering.
      1. Använd Otsu tröskelteknik 20 till segmentbilder från bakgrunden och skapa binära masker av de histologiska bilderna.
      2. Identifiera och välja den mest betydande objektet i varje mask med hjälp av histogram av de märkta objekten.
      3. Dra ut en pixel breda gränspunkter från både histologi och blockface masker.
      4. Använd Chain kod algoritm 21, för att representera de gränspunkter genom en sekvens av styckvis linjär passar.
  2. Initial Rigid Registrering
    1. Använd Fourier Descriptors algoritm 22, för att hitta den initiala styva omvandla mellan begränsningspunkterna histologi och deras motsvarande blockface bilder. Denna första trans omfattar översättning, rotation och skalfaktorer.
    2. Omvandla varje histologi bild med den initiala transform erhållen från det föregående steget.
  3. Förfining av den styva Registrering
    1. Ta bort de höga krökning kantsektioner från histologi konturen med hjälp av en rullande boll filter 23.
    2. Välj 500 poäng från de kvarvarande histologi gränspunkterna slumpmässigt med hjälp av likformig fördelning.
    3. Förvandla denhistologi slumpmässiga gränspunkter med den ursprungliga transformationen erhålls från Fourier deskriptorer.
    4. Markera hela uppsättningen av blockface gränspunkter och använda Iterativa Närmaste Points (ICP) algoritm 24 för att hitta den stela omvandlingen mellan blockface gränspunkter, mål och histologi slumpmässiga gränspunkter.
    5. Förvandla de inriktade histologi bilder som kommer från föregående steg och bunten med linje histologi bilder skapar histologi volymen.
    6. Använd en 3D-visualiseringsprogram för att skapa en visuell bild av histologi volymen.
  4. Visa den bunt bilder på 5x förstoring
    1. Down-prov de ursprungliga histologi bilderna till 5x förstoring.
    2. Beskär det intressanta området i en av de histologiska bilderna.
    3. Beräkna platsen för denna region i andra 5x histologi bilder med hjälp av en kombination av de styva omvandlingar från de två stegen i registreringen.
    4. Beskär regiTillägg av intresse till samma storlek region i alla andra histologiska bilder.
    5. Slutligen förfina justeringen mellan regionerna manuellt. Skriv ett program som läggs två bilder och gör det möjligt att välja värden för rotation och översättning av en av bilderna över den andra och sedan sparar den transformerade bilden när justeringen accepteras.
    6. Se de travar av de inriktade 5x histologi regioner med hjälp av en 3D-visualiseringsprogram.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En fallgrop av traditionella mikroskopitekniker är att förståelsen av ett organ på mikroskopisk nivå är begränsad till ett fält-of-view i taget. Även "total avslöjande" bilder, som ger hela glidsektioner, inte ger tredimensionell information. Med utvecklingen av hela bilden, dynamiska skanningsteknik, vår förmåga att se ett avsnitt i sin helhet har ökat, men extrapolera strukturer kräver 3D histologi volym rekonstruktion.

För att bättre karakterisera brist på Igfbp7-noll mus, var 3D-rekonstruktion av bröstkörtlarna utförs på körtlar utskurna 3 dagar efter påbörjande av amning figur. Visar 1 pipelinen av den föreslagna strategin för 3D histologi rekonstruktion. De blockface bilder är först inriktade med användning av hålen i hörnen av paraffinblock. Figurer 2A-B visar blockface volymen av vildtyp och Igfbp7-null Mammary körtlar respektive. De histologiska bilder registreras sedan till deras motsvarande inriktade blockface bilder för att rekonstruera de histologiska volymer. Figurer 3A-B visar de rekonstruerade histologi volymer av vildtyp och Igfbp7-null bröstkörtlar. Genom att titta på de övergripande strukturerna (video A och B) kan vi se skillnaden i storlek mellan mutant och vildtyp körtlar. Men med hjälp av den metod som beskrivs här, blir det uppenbart att denna storlek skillnad i längd och bredd men intressant inte djup. För genomföringar som används i detta pilotexperiment, vildtyp körtel var 1,06 mm djup, medan den Igfbp7-null körtel var 1,02 mm djupa. Den andra fenotyp omedelbart märkbar är skillnaden i stromal komponenter i de två körtlar, som präglas av eosin färgning (rosa områden). De vildtyp körtlar har lite stromal vävnad, medan null-körtlar verkar vara övervägande stromal vävnad. Denna skillnad är särskilt tydlig när du visar videor C och D.filmer innehåller endast kärnförsedda celler (färgning med hematoxylin), från dessa filmer som vi kan se att nollkörteln behåller sin täthet, medan vildtypen körteln verkar innehålla i första hand körtelstrukturer. Avståndet mellan de avsnitt i video A till D har ökat till två gånger den ursprungliga mellanrum för att hjälpa till med visualiseringen. För att ytterligare undersöka detta, var bilderna anpassats nära lymfkörtel i högre upplösning, ger detta oss att se hur de körtlar förändras i seriesnitt. I vildtyp körteln kan vi se stora strukturer, som skulle ha fyllts med mjölk (videoklipp E och F). I motsats till Igfbp7-null körtel har några väl utvecklade strukturer. Dessutom har dessa strukturer trångt med fibroblast-liknande celler.

Som en stor defekt med Igfbp7-noll mus är förmågan att tåla stora kullar, är det uppenbart genom jämförelse presenteras att den strukturella skillnaden mellan vildtyp och null-körtlar kan bidratill den observerade fenotypen 25. Den alveolära volymen minskat kraftigt inom null-körtlar som indikerar otillräcklig mjölkvolym för utfodring av stora kullar. Vi bestämde att den totala volymen av den vilda typen körtel var 82,8879 mm 3 medan noll körtel bara 19,6291 mm 3 mättes.

Figur 1
Figur 1. Schematisk visar stegen som är involverade i 3D återuppbyggnadsprocessen Fjärde ljumsk mus mjölkkörtlar användes som exempel.. Mjölkkörtlar skördades från normala och null möss, bearbetas sedan och paraffininbäddade. Registrerings hål borrades in i paraffinblock följt av blocket ansikte avbildning och seriell sektionering av körtlar. Sektioner hämtades i band av fyra sektioner. Det första avsnittet var block inför avbildas före snittning (lila outline), medan den 2: a och 4: e sektionerna (röd kontur) valdes för H & E-färgning och avsökning. Blockera ansiktsbilder var i linje (med hjälp av registrerings hål) och manuellt segmenterad. H & E sektioner digitaliserades vid 20x upplösning sedan nedsamplade; dessa bilder har automatiskt segmenterade. Båda segmenterade bilder utsattes för gränspunkt och registrering. Utgångar är 3D histologiska volymer samt högupplösta områden. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2
Figur 2. Blockface volym. Optiska bilder av paraffinblocket monterat på mikrotom erhålls innan varje avsnitt är skuren. Den mittersta av de borrade hålen påhörnen av paraffin block används för att rikta in blockface bilder och skapa den blockface volym. Bild (A) visar vildtypen bröstkörtel vid 3 dagar efter induktion av amning och (B) visar samma tidspunkt för Igfbp7-null bröstkörtel. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3
Figur 3. Histologi volym. De histologiska bilder som är registrerade till deras motsvarande inriktade blockface bilder för att rekonstruera histologi volym. (A) Vildtyp körtel och (B) Igfbp7-null bröstkörtel, tre dagar efter amning induktion. Vänligenklicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I denna studie har vi utvecklat en bildregistrerings arbetsflöde för att rekonstruera en 3D-histologi volym från seriella 2D histologiska bilder som inte kräver interna slumpmässigt utvalda landmärken eller implanterade referensmarkörer i vävnaden, vilket kan snedvrida vävnaden. Med den metod som beskrivs, är optiska bilder blockface själva används som referensbilder före snittning. Vi använder externa hål som borrats i paraffin-block för att hjälpa till att rikta in de blockface bilder och för att korrigera för den 2D-transversal rörelse av paraffinblocket framför kameran. 2D histologi bilderna är i linje med de motsvarande 2D blockface bilder för att förhindra spridning av registreringsfelet och rekonstruera en exakt histologi volym, även då defekta seriella sektioner följden av block. I syfte att göra arbetsflödet är oberoende av den typ av vävnad och histologin fläck användes, gränspunkter användas för att utföra registreringen. Denna punkt-basd tillvägagångssätt har fördelen (över intensitetsbaserade metoder) att den är mindre beräkningskrävande och därmed bättre kunna hantera mycket stora digitala patologibilder.

En annan fördel med att använda blockface bilder för att rikta in de histologiska bilder är att avståndet mellan de histologiska bilder inte påverkar kvaliteten på deras inriktning för att skapa den histologi volym. Detta är viktigt i den kliniska inställningen där avståndet mellan sektioner kan variera kraftigt, ofta så stor som en halv centimeter.

Under hela denna uppsats har vi visat att metoden är reproducerbar för två olika mjölkkörtlar med olika strukturer och intensitetsvariationer. Eftersom tillvägagångssättet använder gränsen av sektionerna, är graden av variation mellan olika körtlar liten. Tidigare har vi också visat förmågan hos tillvägagångssättet för en annan pre-klinisk modell 19. Eftersom olika typer av vävnad har olika biomekaniska pFARMAKOLOGISKA EGENSKAPER, är registreringsfelet förväntas förändras för olika prover. Vi tror att ledningen är tillämplig på relativt fasta prover, till exempel, mänskliga tumörxenografter. I framtiden kommer vi att ytterligare utreda riktigheten i 3D-rekonstruktion rörledning med hjälp av andra prover, såsom human bröstvävnad.

En av de andra begränsande faktorer för den föreslagna arbetsflödet är den manuella segmenteringen av de blockface bilder. Denna begränsning kan tas bort genom att utveckla en automatisk konsistens segmente tillvägagångssätt, till exempel med hjälp av Markov Random Field (MRF) modeller 26,27 till segment av proven från bakgrunden i blockface bilder.

Genom undersökning av vildtyp och Igfbp7-null mjölkkörtlar, kunde vi identifiera skillnader i struktur och sammansättning av körtlar i 3D genom ett omfattande komposit av de enskilda avsnitten i båda körtlar. Denna teknik hjälp i ytterligare känneterizing den Igfbp7-noll fenotyp på cellnivå, och visade att tydliga skillnader i alveolära volymen kan bidra till en del av de brister som ses i denna modell 25.

Den viktiga kapaciteten hos denna metod är att den är oberoende av den vävnadstyp och intensitetsvariationer och därför kan användas för att rekonstruera den histologi volym av olika pre-kliniska och kliniska prover. En av de andra fördelarna med detta tillvägagångssätt är att det inte är beroende av ett specifikt färgämne. Denna konturbaserad metod är kompatibel med någon fläck, så länge som den ger en tydlig kontur av hela sektionen eller en klar kontur av en struktur, som är detekterbar i såväl histologi och blockface bilder. Undersökningen av tumören form, volym, och heterogenitet är en av de kliniska tillämpningar av 3D histologi volymen. I denna uppsats har vi visat att den föreslagna metoden kan rekonstruktion av 3D-histologi volym och kan vara ytterligare ossed för jämförelse, visualisering och analys av andra prover.

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

Bioteknik histologi Volym återuppbyggnad transgen musmodell bildregistrering Digital histologi bildbehandling mus bröstkörtel
Rekonstruktion av 3-dimensionell histologi volym och dess tillämpning att studera Mouse bröstkörtlar
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