High-throughput Immagine Analisi di sferoidi tumorali: Un software applicativo di facile utilizzo per misurare le dimensioni del Spheroids automaticamente e con precisione

L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di utilizzare un software di analisi delle immagini ad alto rendimento per misurare le dimensioni del tumore tridimensionale S visualizzato con la microscopia a campo chiaro. Ciò si ottiene organizzando prima tutte le immagini con steroide tumorale 3D nella struttura di directory corretta e nei nomi dei file per questo programma di ridimensionamento degli steroidi. Come secondo passo steroide, il misuratore calcola automaticamente il confine di questo steroide in base all'algoritmo di contorno attivo e misura la dimensione di questo steroide.

Successivamente, viene eseguita una scansione del controllo qualità ben progettata per garantire risultati ottimali per ogni immagine. Dopo aver analizzato il risultato nei dati, la crescita dello steroide 3D sotto trattamento sperimentale può essere chiarita. Il vantaggio principale di questo programma per computer è che integra un potente algoritmo di analisi automatizzata delle immagini e un flusso di lavoro di controllo qualità per supportare l'analisi delle immagini ad alta produttività.

Il software tollera uno sfondo dell'immagine irregolare o rumoroso. Riduce notevolmente la manodopera e accelera il processo di analisi. L'implementazione del software è vantaggiosa per gli steroidi tumorali 3D per diventare un modello in vitro di routine per gli screening dei farmaci sia nell'industria che nel mondo accademico.

Il misuratore di immagini richiede MATLAB con i toolbox per l'elaborazione del segnale e dell'immagine. Una cassetta degli attrezzi opzionale da utilizzare è l'elaborazione parallela che scarica il misuratore OID dal server Rutgers e lo decomprime in una directory di installazione, che sarà necessaria nei passaggi successivi. Ora prepara le tue immagini.

Innanzitutto, determina la risoluzione dell'immagine del sistema di imaging e la scala assoluta dell'immagine in micron per pixel. In definitiva, la scala di ogni immagine nell'esperimento deve essere la stessa. Assicurati di convertire tutti i formati di file immagine proprietari in un formato di file accettato, come TIFF o jpeg.

Ora, salva i file utilizzando nomi di file specifici e la struttura di directory richiesta dal software i nomi dei file devono essere denominati da piastra, riga e colonna Le directory dei file devono essere organizzate come un esperimento per directory con una singola sottodirectory per ogni punto temporale dell'esperimento. Ogni immagine di ogni lastra in un determinato momento dovrebbe condividere una sottodirectory. Inizia con l'apertura di MATLAB e nella finestra di comando orientati alla directory di installazione di sphe sizer.

Quindi inserisci Sphe sizer uno zero e premi Invio per avviare questo programma di dimensionamento OID. Ora fai clic sul pulsante Sfoglia nella nuova finestra e seleziona la directory preparata con tutte le immagini dell'esperimento. Quindi, nel campo di testo della cartella, seleziona gli interruttori Includi sottocartelle per il controllo di qualità.

Selezionare l'opzione di visualizzazione al volo. Il passaggio successivo consiste nello specificare la risoluzione delle immagini, operazione che deve essere eseguita affinché il programma converta correttamente i pixel in millimetri. A questo punto, l'utente può entrare nel menu avanzato per accedere a più impostazioni in questa speciale casella di colore.

Lasciarlo su none per le immagini a otto bit o a 16 bit. Se le immagini vengono acquisite a 12 bit. Scegli 12 dichiarazioni.

Dopo che tutte le configurazioni sono state impostate correttamente, avviare il calcolo facendo clic su Calcola mentre il calcolo viene eseguito per l'intero set di immagini. I risultati della segmentazione individuale vengono visualizzati al volo sul software al termine del calcolo, la tabella dei risultati mostra il volume del file della cartella, la lunghezza, la larghezza e un interruttore valido per tutte le sfere analizzate. L'interruttore valido è per il controllo di qualità.

Quando l'utente fa clic su qualsiasi cella nella tabella dei risultati, l'originale e le immagini del controllo qualità verranno visualizzate sul lato destro per la revisione, esaminare tutte le immagini in sequenza utilizzando la freccia giù sulla tastiera. Quando si incontra un confine sferoidale sospetto, perfezionarlo facendo clic su inizializza manuale sull'immagine originale. Trascina lo strumento ellisse per coprire lo steroide in modo più accurato.

La tabella dei risultati aggiornerà le misurazioni di conseguenza. Se l'inizializzazione manuale non riesce a trovare il limite ottimale dello steroide desiderato, utilizzare il pulsante di disegno a mano per visualizzare l'immagine originale e tracciare il confine dello steroide. Se l'immagine non contiene uno steroide valido, deseleziona semplicemente l'interruttore valido per quell'immagine.

Al termine del controllo di qualità, fare clic sulla casella Formato risultati per salvare i risultati. I nomi dei file esportati possono essere configurati nella finestra delle opzioni avanzate. Il file di output dell'elenco è una tabella delineata da schede che può contenere tutte le misurazioni.

Il file di output del formato è una tabella delineata da schede e organizza il valore del volume nel formato della piastra originale per un'analisi dei dati facile, visiva e a valle. Il misuratore Sphe è in grado di rilevare il confine delle sfere sulle immagini con robustezza anche in varie condizioni di immagine sfavorevoli. Occasionalmente, si verifica un rilevamento improprio di questo OID, quindi lo strumento inizializzato manualmente funziona consentendo all'utente di definire correttamente la posizione e le dimensioni di questo steroide manualmente.

In casi estremi, lo steroide potrebbe non essere correttamente segmentato da sfondo fastidioso e rumoroso automaticamente o con lo strumento inizializzato manualmente. In tali casi, il programma consente all'utente di disegnare a mano il confine degli steroidi in modo da generare misurazioni longitudinali e volumetriche accurate. L'efficienza del software è convalidata analizzando lo stesso set di 288 immagini mediante analisi manuale rispetto ai computer single core e multi-core.

L'analisi delle immagini è oltre 18 volte più veloce per immagine utilizzando il misuratore di steroidi rispetto alle misurazioni manuali per dimostrare la ripetibilità del software. Un set di 24 steroidi è stato analizzato tre volte con ciascun metodo. Il misuratore di steroidi mostrato in verde ha mostrato una dosimetria standard inferiore nelle misurazioni rispetto all'analisi manuale.

In un esperimento reso fattibile con l'aiuto del misuratore di steroidi, la crescita del tumore vista come steroide è stata testata con inibitori HSP 90 e trattamenti con cladribina. I risultati hanno mostrato che un trattamento combinato può avere un effetto antitumorale in vivo. Questo studio presenta un programma veloce, flessibile ed efficace per la determinazione accurata delle dimensioni degli steroidi tumorali 3D.

Il programma di dimensioni ster è facile da usare e richiede un input minimo da parte dell'utente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare che gli steroidi vengono ripresi al centro del campo senza toccare il bordo del muro. Tutte le immagini devono essere catturate con lo stesso obiettivo e che tutti i file siano correttamente denominati e disposti come indicato nel protocollo.