Name: Un metodo computerizzato riproducibile per la quantificazione della densità capillare con letto ungueale Capillaroscopia (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 17 s
Description: Scopri un metodo computerizzato riproducibile per quantificare la densità capillare tramite capillaroscopia del letto ungueale. Questa tecnica aiuta a studiare la microcircolazione nelle malattie cardiovascolari.

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Nota: Il processo di acquisizione per ottenere immagini capillari è stato pubblicato in precedenza ed è realizzato utilizzando una fotocamera digitale con un programma informatico di acquisizione e analisi delle immagini corrispondente 11 21 Questo laboratorio utilizza immagini fisse per l&#39;analisi, non video, semplificando l&#39;acquisizione di immagini per l&#39;analisi.. Quanto segue descrive la nuova tecnica per quantificazione dei capillari dalle immagini. 1. Miglioramento immagine di processo <ol><li> Ottenere immagini digitali con una macchina fotografica digitale in bianco e nero. Calibrare le immagini a un oggetto di dimensioni note per scattare una foto di un oggetto di lunghezza nota, come un righello con la fotocamera. Questo processo permette il programma informatico per misurare e contare capillari accuratamente dopo l&#39;elaborazione. L&#39;ideale per la massima precisione, dovrebbe essere utilizzato un reticolo (brano scientificamente fabbricato di vetro con un righello inciso in esso). Misurare il numero di pixel in una piazza 1 mmbox utilizzando un programma per computer. Nota: La chiave per la riproducibilità e la standardizzazione di questo protocollo dipende in gran parte il corretto posizionamento della scatola 1 mm 2 che viene conteggiato. </li><li> Utilizzare strumenti di miglioramento di contrasto per scurire i capillari e schiarire lo sfondo, che ci permetterà di ottimizzare la visualizzazione dei capillari. Differenziazione iniziale dei capillari di sfondo è importante per il corretto ritaglio dell&#39;immagine nei passaggi successivi. A tale scopo, regolando l&#39;immagine con un Per fare ciò cliccate su &quot;miglior istogramma in forma.&quot;: La cattura, l&#39;intensità, l&#39;immagine istogramma, meglio si adattano. </li><li> Ritagliare una regione di interesse (ROI) per il conteggio capillare come nuova immagine (selezionate, regioni di interesse). Utilizzare una scatola 1 mm 2, che è stata determinata calibrando le immagini a 530 pixel eguagliando 1 mm. verificare che l&#39;immagine ritagliata pone l&#39;apice delle anse capillari in cima dell&#39;immagine. </li><li> Appiattire l&#39;immagine in modo che tutti i futuri regolazioni dell&#39;immagine saranno applicate in modo uniformel&#39;immagine. Per fare ciò cliccate su: scheda processo, filtri 2D, appiattire, intensità BG di &quot;brillante&quot;, object width a &quot;75,&quot; si applicano. </li><li> Aumentare il contrasto dell&#39;immagine in modo capillari vengono visualizzate al massimo. Per fare ciò cliccate su: scheda, visualizzazione regolare, aumentare il contrasto a 75. </li><li> Despeckle l&#39;immagine per smussare i bordi dei capillari cliccando su scheda processo, filtri 2D, smacchiatura, la dimensione del kernel 7 x 7, si applicano. </li><li> Finalizzare il contrasto dell&#39;immagine in modo capillari sono neri e lo sfondo è bianco. Eseguire questo passaggio regolando l&#39;istogramma per il modello &quot;best fit&quot;. Nota: Si prega di fare riferimento alla figura 2 a Rappresentante dei risultati per un esempio di ciò che l&#39;immagine elaborata dovrebbe essere simile seguendo questi passaggi. </li></ol> 2. Esecuzione Conti capillari / quantificazione capillare Densità <ol><li> Su ogni immagine, selezionare manualmente una parte di un capillare ben definito utilizzando il featur &quot;target oggetto&quot;e di essere riconosciuti come oggetti da contare dal programma. Quindi, selezionare una piccola parte del fondo, utilizzando la funzione &quot;background&quot;, come riferimento per aree che devono essere prese in considerazione dall&#39;algoritmo conteggio. Nota: La combinazione di questi punti salienti fa sì che tutti i capillari da evidenziare, trascurando il rumore di fondo. Il protocollo di quantificazione (conteggio) utilizza le funzioni del computer di differenziare le parti dell&#39;immagine in base al colore e morfologia. </li><li> Utilizzare la funzione di conteggio per contare istantaneamente tutti i capillari nell&#39;immagine con il apparecchiature di imaging. Impostare il diametro minimo di oggetti contati a 5 pixel in modo da evitare di contare il rumore di fondo come capillari. </li><li> Per ogni individuo, contare il media di 3 - 4 immagini in modo da ottenere una valutazione più affidabile. Nota: Si prega di fare riferimento alla Figura 3 a Rappresentante dei risultati per un esempio di ciò che l&#39;immagine dovrebbe essere simile nel corso della procedura di conteggio. </li></ol&gt; 3. Creazione e utilizzo di macro per automatizzare Image Processing Nota: Per risparmiare tempo, macro possono essere create per eseguire automaticamente una sequenza specifica di processi su uno o più immagini. Queste sequenze possono essere personalizzati al fine di apportare le modifiche di immagine più veloce. In sostanza, queste macro ricordano come le immagini vengono elaborate, ed eseguire tutti i passaggi in modo rapido e senza l&#39;input dell&#39;utente. Esecuzione conta su 12 immagini capillari prende questo laboratorio tra i 20 ei 30 minuti con le macro (da 2 a 3 min per immagine), a differenza di circa 8 minuti per foto senza le macro. Pertanto, utilizzando le macro è da 3 a 5 volte più efficiente di elaborazione manualmente ogni singola immagine. <ol><li> Per creare una macro, selezionare &quot;macro record&quot; e un&#39;immagine eseguire le fasi ei processi desiderati, come descritto ai punti 1 e 2 di cui sopra. Nome della macro in base alla quale l&#39;elaborazione delle immagini fasi sono state eseguite per riferimento futuro. Quando using la macro sulle immagini future, è sufficiente cliccare su &quot;macro run&quot; e il programma applicherà automaticamente i miglioramenti registrati all&#39;immagine desiderato (s). Nota: Questo laboratorio utilizza una macro per eseguire tutti, ma uno dei passi nella Sezione 1 dei metodi in pochi secondi. L&#39;unico passo che richiede l&#39;input dell&#39;utente è scegliere dove tagliare l&#39;immagine, Step 1.2. </li></ol>

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Gli autori non hanno conflitti di interesse.

Capillaroscopia ungueale mostra la promessa come uno strumento clinicamente utile in futuro per vari oncologia, cardiovascolare, e le applicazioni di malattie reumatologiche. Il processo di acquisizione delle immagini è abbastanza coerente tra i ricercatori, ma attualmente ci sono diversi metodi per l&#39;elaborazione delle immagini e di analisi. I metodi attualmente includono i conteggi capillari informatiche e manuali. Conteggi manuali sono problematici in quanto sono in termini di tempo, e soggetto alla soggettività ...

Imaging microvascolare è un settore in rapida crescita, con molte potenziali applicazioni cliniche. 2, ad esempio, oncologi utilizzano immagini dei microvasi per determinare l&#39;entità di angiogenesi tumorale, ottenendo preziose informazioni sullo stato del tumore e comprensione possibili opzioni di trattamento. 3 4 Tuttavia, ungueale capillaroscopia è forse la forma più efficiente e ampiamente applicabile costo dell&#39;imaging microvascolare. I ricercatori stanno utilizzando il video letto ungueale capillaroscopia per studiare i tassi di flusso di sangue e indagare la morfologia capillare. 5 6 Sia video e immagini fisse ungueale capillaroscopia sono aggiunte per la cura per diagnosticare e trattare fenomeno e di varie malattie del tessuto connettivo di Raynaud come la sclerosi sistemica. 2 Capillaroscopia ungueale ha varie potenziali applicazioni cardiovascolari pure. La ricerca attuale suggerisce usando letto ungueale capillaroscopiache diabete mellito di tipo 1 e di tipo 2 pazienti mostrano una elevata prevalenza di anomalie morfologiche dei capillari, ma hanno densità capillare invariati rispetto agli individui non diabetici. 7-8 capillaroscopia è stato studiato anche sperimentalmente in ipertensione. Rarefazione capillare strutturale portando ad una densità capillare ridotta è stata dimostrata in soggetti ipertesi, rispetto ai soggetti non ipertesi. 9-10 In contrasto con questi pazienti ipertesi anziani (età media 40 anni e sopra), che presentano rarefazione strutturale, la ricerca più recente ha dimostrato che pazienti ipertesi più giovani (età media sotto i 40 anni) hanno rarefazione funzionale senza rarefazione strutturale. 11 Ciò suggerisce che rarefazione funzionale si verifica prima e può evolvere nel tempo per la rarefazione strutturale. È interessante notare che i pazienti ipertesi trattati con specifici farmaci antipertensivi, come perindopril / indapamide visualizzata normaAl densità capillare e la funzione endoteliale dopo il trattamento, mentre quelli trattati con ACE (enzima di conversione-enzima) inibitori o diuretici mantenuto una bassa densità capillare, nonostante il controllo della pressione sanguigna comparabili. 12 Questo suggerisce che alcuni farmaci antipertensivi possono normalizzare la densità capillare invertendo la capillare rarefazione causata da ipertensione. Inoltre, altri ricercatori hanno dimostrato che una riduzione dell&#39;assunzione di sale porta ad inversione di funzionale e strutturale rarefazione capillare nei soggetti ipertesi. 13 Nonostante le varie potenziali applicazioni cliniche di questa tecnologia, c&#39;è poco standardizzazione tecnica per la quantificazione immagini densità capillare. 2 Ad oggi, i ricercatori hanno scoperto che i risultati di densità capillare sono riproducibili sia da un intra-osservatore e inter-osservatore prospettiva solo se l&#39;esatto stessa area viene contato ogni volta. 1,14 15 </sup&gt; Da segnalare, i ricercatori precedenti hanno in gran parte effettuato conta capillari manualmente utilizzando occhio nudo, 9 16 17 18, che è un processo lento e soggettiva. Standardizzati, basati su computer algoritmi per la quantificazione di immagini capillari teoricamente fornire analisi dei dati più efficiente e riproducibile con meno soggettività, facilitando applicazioni cliniche di capillaroscopia. Alcuni ricercatori hanno infatti utilizzato programmi computerizzati per quantificare i dati ungueale immagini capillaroscopiche. 1,6 19 20 Tuttavia, solo una pubblicazione ad oggi descrive l&#39;affidabilità di un programma di software complesso disponibile per quantificazione dati capillaroscopia, 1 e questo programma è complicato come precedentemente notato sopra dalla necessità di contare il campo visivo stessa identica. Qui, presentiamo un protocollo affidabile semplice per quantificazione capillari utilizzando un algoritmo standardizzato che consentel&#39;uso di più campi visivi. L&#39;uso di più campi visivi non solo semplifica la procedura, ma permette anche la valutazione della normale variazione biologica conteggio capillare. Lo scopo di questo studio è quello di descrivere un algoritmo computerizzato riproducibili ed efficiente che standardizza il processo di quantificazione capillare. Anche se questi metodi non sono completamente automatizzate richiedono molto poco l&#39;input dell&#39;utente, e forniscono quantificazione rapida e sicura delle immagini.

<table><tbody><tr><td>Image-Pro Premier</td><td>Media Cybernetics, Inc</td><td>9.1</td><td>Software di elaborazione delle immagini</td></tr></tbody></table>

un metodo computerizzato riproducibile per la quantificazione della densità capillare con letto ungueale capillaroscopia

A Reproducible Computerized Method for Quantitation of Capillary Density using Nailfold Capillaroscopy

Capillaroscopia è una metodologia non invasiva, efficiente, relativamente economico e facile da imparare per visualizzare direttamente la microcircolazione. La tecnica capillaroscopia può fornire indicazioni in salute microvascolare di un paziente, che porta a una varietà di dermatologica potenzialmente prezioso, oftalmologico, applicazioni cliniche reumatologiche e cardiovascolari. Inoltre, la crescita del tumore può dipendere angiogenesi, che può essere quantificata misurando la densità dei microvasi all&#39;interno del tumore. Tuttavia, vi è attualmente poco o nessun standardizzazione delle tecniche, e solo una pubblicazione aggiornata riporta l&#39;affidabilità di un attualmente disponibili algoritmi computerizzati, complessi di quantificazione dei dati capillaroscopia. 1 Questo articolo descrive un nuovo algoritmo, semplice, affidabile, capillare standardizzata conteggio per quantificazione dei dati capillaroscopia ungueale. Un algoritmo semplice, riproducibile computerizzato capillaroscopia come questo faciliterebbe moreuso diffuso della tecnica tra ricercatori e clinici. Molti ricercatori attualmente analizzano le immagini capillaroscopia a mano, promuovendo l&#39;affaticamento utente e la soggettività dei risultati. Questo documento descrive un romanzo, facile da usare automatizzato algoritmo di elaborazione delle immagini in aggiunta a un algoritmo di conteggio riproducibile, semi-automatico. Questo algoritmo consente di analisi di immagini in pochi minuti riducendo soggettività; solo una minima quantità di tempo di formazione (secondo la nostra esperienza, meno di 1 ora) è necessario per imparare la tecnica.

L&#39;obiettivo di questa procedura di elaborazione delle immagini è quello di differenziare i capillari dall&#39;immagine di sfondo in modo che possano essere quantificati con precisione. Entrambi elaborazione delle immagini incompleta e l&#39;elaborazione di immagini eccessive sono dannose per la capacità del programma di quantificare i capillari. Come si vede nella figura 3, l&#39;elaborazione delle immagini incompleta rende i capillari difficile distinguere dallo sfondo. E &#39;fondamentale che l&#3...

La capillaroscopia è una metodologia non invasiva, efficiente, relativamente economica e facile da imparare per visualizzare direttamente i capillari nel microcircolo. Tuttavia, solo una pubblicazione fino ad oggi descrive l'affidabilità di un complesso programma software disponibile per quantificare i dati della capillaroscopia. Qui presentiamo un protocollo semplice e affidabile per quantificare i capillari utilizzando un algoritmo standardizzato.

Un metodo computerizzato riproducibile per la quantificazione della densità capillare con letto ungueale Capillaroscopia

Capillaroscopy is a non-invasive, efficient, relatively inexpensive and easy to learn methodology for directly visualizing the microcirculation. The ...

L'obiettivo generale di questa procedura è quantificare il numero di capillari per millimetro quadrato nell'area della pelle situata direttamente al di sotto della cuticola ungueale. Questo viene ottenuto innanzitutto acquisendo un'immagine in bianco e nero del letto ungueale situato al di sotto della cuticola. Il secondo passaggio consiste nell'importare l'immagine in un programma informatico per l'elaborazione delle immagini.Successivamente, le immagini vengono elaborate al fine di visualizzare meglio i capillari; l'ultimo passaggio consiste nell'identificare e contare tutti i capillari presenti all'interno di un millimetro quadrato. In definitiva, l'elaborazione delle immagini viene utilizzata per mostrare la quantità e la morfologia dei capillari di un individuo. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali nel campo cardiovascolare, ad esempio in che modo l'ipertensione, il diabete e altre malattie possano influire sulla microcircolazione.Utilizzando una fotocamera digitale monocromatica, acquisire le immagini dei capillari come descritto in precedenza. Successivamente, acquisire immagini di calibrazione di un righello con marcature millimetriche utilizzando la stessa fotocamera e le stesse condizioni di ingrandimento impiegate per ottenere le immagini dei capillari. Importare l'immagine del righello nel programma di elaborazione delle immagini e misurare il numero di pixel corrispondenti a una linea di un millimetro sulla fotografia del righello.Scrivere questo numero e calcolare il numero di pixel presenti in una regione di un millimetro per un millimetro. Successivamente, aprire una delle immagini dei capillari, scurire i capillari e schiarire lo sfondo regolando l'immagine mediante un istogramma di migliore adattamento. Quindi utilizzare il comando Crea ROI nel menu a discesa per creare una regione di interesse di un millimetro per un millimetro nella parte superiore dello schermo.Trascini e posizioni la regione di interesse nel punto con i capillari più nitidi. Assicurarsi che la regione di interesse sia posizionata in modo che l'apice dei capillari si trovi esattamente nella parte superiore della regione. La chiave per la riproducibilità e la standardizzazione di questo passaggio del protocollo è il corretto posizionamento del riquadro della regione di interesse di un millimetro quadrato.Una buona norma pratica per mantenere la standardizzazione consiste nel posizionare la casella all'apice o all'estremità dei loop capillari dell'immagine. Una volta posizionata correttamente, fare clic sull'area di interesse (ROI) e quindi selezionare "ritaglia" dal menu a tendina che appare; successivamente, appiattire l'immagine in modo che tutte le successive regolazioni vengano applicate uniformemente. In seguito, aumentare il contrasto dell'immagine a 75 in modo che i capillari risultino massimamente visibili.Applicare inoltre una funzione di despeckle per rendere più uniformi i bordi dei capillari. Definire il contrasto dell'immagine regolando l'istogramma sul modello migliore, in modo che i capillari risultino neri e lo sfondo bianco. Su ciascuna immagine, selezionare manualmente un tratto di capillare ben definito utilizzando la funzione di oggetto bersaglio, in modo che venga riconosciuto come oggetto da conteggiare da parte del programma.Quindi selezionare una piccola parte dello sfondo utilizzando la funzione di sfondo come riferimento per le aree che devono essere ignorate dall'algoritmo di conteggio. Impostare il diametro minimo degli oggetti da contare a cinque pixel per evitare di conteggiare il rumore di fondo come capillari. Successivamente, utilizzare la funzione di conteggio per contare istantaneamente tutti i capillari nell'immagine per ogni singolo individuo.Calcolare la media di tre o quattro immagini per ottenere una valutazione più affidabile. Per risparmiare tempo, creare una macro per eseguire automaticamente una sequenza specifica di processi su una o più immagini, selezionando innanzitutto l'opzione "registra macro" e assegnando alla macro un nome in base ai passaggi e ai processi eseguiti e descritti in questo video. Successivamente, eseguire i passaggi di manipolazione dell'immagine mentre la macro è in fase di registrazione.Quando si utilizza la macro su immagini future, è sufficiente fare clic su "esegui macro" e il programma applicherà automaticamente i miglioramenti registrati alle immagini desiderate. L'unico passaggio che richiede l'intervento dell'utente è la scelta del punto in cui ritagliare l'immagine. Un'immagine ottimamente elaborata può essere analizzata in 30 secondi e permette di distinguere chiaramente i capillari dallo sfondo, nonché i singoli capillari tra loro.L'immagine finale migliorata è mostrata qui. Il conteggio totale determinato per questa immagine è stato di 54 capillari per millimetro quadrato. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere utilizzata per quantificare e manipolare 12 immagini entro 20 minuti.

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Capillaroscopia è un non-invasiva, metodo relativamente poco costoso per la visualizzazione diretta del microcircolo. Il sangue tecnica dell'avambraccio flusso fornisce accettate non invasive misure della funzione endoteliale.

La valutazione non invasiva della funzione endoteliale e microvascolare

Descriviamo l'uso di un microscopio ottico standard per eseguire misurazioni quantitative della massa, del volume e della densità cellulare attraverso una combinazione di immagini in campo chiaro e contrasto interferenziale differenziale.

Quantitative Microscopia ottica: Misura di Biofisica Cellulare caratteristiche con un microscopio ottico standard

La finestra della camera di murino plica dorsale presentato visualizza una zona di ischemia acuta persistente di un lembo muscolocutaneo. Intravitale epi-fluorescenza permette di microscopia per la valutazione diretta e ripetitiva del microcircolo e la quantificazione di emodinamica. Morfologiche e risultati emodinamici possono ulteriormente essere correlati con le analisi istologiche e molecolari.

Ischemica lesioni dei tessuti nel Skinfold Camera del mouse Dorsale: un modello lembo cutaneo per Indagare Ischemia acuta persistente

Il presente articolo descrive le considerazioni metodologiche per diverse valutazioni non invasive della funzione vascolare e della morfologia che sono comunemente utilizzate nella ricerca medica per valutare diversi stadi dell'aterosclerosi.

Un approccio metodologico alle valutazioni non invasive di funzione vascolare e morfologia

Questo articolo descrive la quantificazione dell'emocitometro e delle micrografie di migrazione/invasione attraverso due nuovi plugin open-source di ImageJ Cell Concentration Calculator e Migration assay Counter.  Inoltre, descrive i protocolli di acquisizione e calibrazione delle immagini e discute in dettaglio i requisiti di input dei plug-in.

Automated quantificazione e analisi di procedure di conteggio delle cellule Uso ImageJ Plugin

Questo protocollo descrive come l'uso della spettroscopia di polarizzazione diffusa può migliorare l'utilità clinica del test ricarica capillare. Suggeriamo un'analisi più dettagliata del corso del refill capillare in volontari sani utilizzando nuovi endpoint informatici e video di spettroscopia di riflettanza diffusa.

Spettroscopia di riflettanza diffusa: Ottenere la prova di ricarica capillare sotto il pollice

Descriviamo la valutazione di un coefficiente di determinazione tra vaso e densità di perfusione del plesso capillare superficiale parafoveale per identificare il contributo di vasi più grandi dei capillari alla densità di perfusione.

Valutazione del contributo capillare e di altri vasi alla densità di perfusione maculare misurata con tomografia a coerenza ottica Angiografia

Questo articolo descrive un saggio di colorazione lectina ben consolidato e riproducibile per l'intero monte di preparati retinici e i protocolli necessari per la misurazione quantitativa di parametri vascolari frequentemente alterati nelle retinopatie proliferative e non proliferative.

Quantificazione dei parametri vascolari nelle retine a montaggio intero di topi con retinopatie non proliferative e proliferative

Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte in tutto il mondo. La calcificazione vascolare contribuisce in modo sostanziale al carico di morbilità e mortalità cardiovascolare. Questo protocollo descrive un metodo semplice per quantificare la precipitazione di calcio mediata da cellule muscolari lisce vascolari in vitro mediante imaging fluorescente.

Un metodo semi-automatico e riproducibile a base biologica per quantificare la deposizione di calcio in vitro

La capillaroscopia è uno strumento accessibile per la visualizzazione diretta, economica e non invasiva della microvascolarizzazione. L'obiettivo di questo protocollo è quello di consentire ai ricercatori di utilizzare la capillaroscopia per la visualizzazione della morfologia microvascolare periferica nei letti ungueali dei topi.

Visualizzazione non invasiva della morfologia microvascolare del letto ungueale nei topi mediante capillaroscopia

Scopri un metodo computerizzato riproducibile per quantificare la densità capillare tramite capillaroscopia del letto ungueale. Questa tecnica aiuta a studiare la microcircolazione nelle malattie cardiovascolari.

Un metodo computerizzato riproducibile per la quantificazione della densità capillare con letto ungueale Capillaroscopia

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