EasyFijiはFiji(ImageJ)向けのグラフィカルユーザーインターフェースプラグインで、生命科学者に頻繁に利用される蛍光画像の可視化および処理ツールの厳選スイートを提供しています。
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EasyFijiはFiji(ImageJ)向けのグラフィカルユーザーインターフェースプラグインで、生命科学者に頻繁に利用される蛍光画像の可視化および処理ツールの厳選スイートを提供しています。
Fiji(Fiji Is Just ImageJ)は、バイオイメージ解析コミュニティで広く利用されている広範かつ拡張可能なオープンソース画像処理パッケージです。しかし、計算生命科学者でない場合、フィジーの多くの機能を手動で操作するには、深く層状化されたメニューシステムを習得し操作する必要があります。さらに、一部のコマンドのデフォルト挙動は蛍光画像の表示や処理に理想的ではありません。蛍光顕微鏡画像を扱う生命科学者の効率を高めるために、フィジー向けの厳選されたグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)プラグイン「EasyFiji」を開発しました。EasyFijiの各コマンドはツールチップで強化されたボタンとスライダーで実行され、蛍光画像に必要なチャネル固有の実行が常に示されます。ピクセル強度を変更するコマンドもワンクリックで実行不可で、よりインタラクティブな処理が可能であり、自動的に記録してテキストとして保存して記録できます。画像情報パネルには、画像解釈に不可欠な設定が表示されます。新しい画像レンダリングおよび漂白補正機能も提供されています。このプラグインはGitHubやFiji Update Siteで無料で利用可能です。このプロトコルは、EasyFijiのインターフェースを使って蛍光顕微鏡画像の可視化と処理を行う手順を概説しています。
Fiji(Fiji Is Just ImageJ)は、バイオイメージ解析コミュニティで広く利用されている広範かつ拡張可能なオープンソース画像処理パッケージです。フィジーの汎用アルゴリズムの大規模なコードベースと、マクロ言語、プラグインインターフェースは、計算分析者がほぼあらゆる画像処理や解析問題の解決策として便利に活用できます。しかし、計算経験が乏しいライフサイエンスユーザーにとっては、FIJIの>1,100のコマンドが深く層状に配置されたドロップダウンメニューシステムに分散し、操作しやすくなると非常に複雑です。フィジーの手動利用を簡素化するためにいくつかのアプローチが取られています。フィジーの検索バーはメニューナビゲーションの代替手段であり、優れたヘルプドキュメントにアクセスできますが、ユーザーが必要なアルゴリズムの名前を知っている場合に限ります。Fijiのツールバーボタンはユーザー定義のコマンドに迅速にアクセスできるようにカスタマイズ可能ですが、この手順にはマクロコードを書き、どのコマンドが最も有用かの予測が必要です。ActionBarプラグインは、カスタマイズ可能かつ整理可能なボタン配列を備えたスタンドアロンのグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)ウィンドウを提供しますが、やはり効果的にボタンを埋めるためにコーディングと経験が必要です。これらの解決策はいずれも、画像処理の経験が乏しい生命科学者のニーズを満たしていません。
ユーザーインターフェースの問題だけでなく、蛍光顕微鏡画像を扱う多くの生命科学者は、チャネル固有の表示および処理手順を必要としています。しかし、一般的に使われるフィジーのコマンドの中には、デフォルトでチャネル認識がありません。例えば、ユーザーは擬似色のチャンネルを同等に際立たせてレンダリングしたり、チャンネル間の強度が似た領域を特に強調したり、形態信号のグレースケールコントラストを維持しつつ蛍光を表示したりしたい場合があります。これらの用途において、フィジーのRGBコンポジットレンダリング技術は知覚レベルで望ましい情報を遮蔽します。マルチチャンネル画像を処理する際、ネイティブのフィジー画像フィルター(すなわち 、Process |フィルターは、アクティブな2Dビットプレーンのみを処理するか、画像ウィンドウ内のすべてのビットプレーン(すなわちクラスImageStackで定義される「スタック」)を処理するかのいずれかです。前者の挙動は、特定のチャネルに対してz次元またはt次元を処理しにくく、後者の挙動はほぼ例外なく不適切です。なぜなら、各チャネルは独自の染色パターンと信号対雑音比を持つため、チャネル固有の処理パラメータを用いる必要があるからです。ネイティブフィジーの漂白補正コマンド(画像 |調整 |ブリーチ補正)は、複数チャンネル蛍光画像に適用すると誤って動作します。なぜなら、チャンネルデータが交互に交錯するImageStack全体にわたって補正されるためで、各チャンネル内のz次元やt次元ごとに個別に補正されるのではないからです。
蛍光顕微鏡画像を扱う生命科学者のためにこれらの課題に対応するため、私たちはフィジー向けのキュレーション・ガイド付きグラフィカルユーザーインターフェースプラグイン「EasyFiji」を開発しました。EasyFijiは、チャネル認識したレンダリングと処理を可能にするテーマ別に整理されたコマンドの厳選セットです。4つの表状パネル( Display、 Process、 Save、 Image Info)には、コマンド実行のためのツールチップ強化ボタンやスライダーのトピックに関連したコレクションが含まれています。その他の便利な機能としては、インタラクティブな処理のための元に戻す機能、ピクセル変更アクションと画像を自動保存できるシンプルなプレーンテキストアクションレコーダー、そして画像解釈に重要な取得設定のフォーマット表示があります。EasyFijiは新しい画像レンダリングや漂白補正ツールも提供しています。EasyFijiは定量的な画像解析やバッチ処理機能をサポートしておらず、これらの手順は専門のバイオイメージ分析者の助けを借りて行うべきです。EasyFijiは設計上簡潔ですが、すべてのフィジー語ネイティブコマンドは常にフィジー語のメニューシステムから利用可能です。私たちは、EasyFijiのオーディエンスターゲティングデザイン4 が生命科学者の間でフィジー語の利用をさらに促進すると信じています。ここでは、EasyFijiの設計、実装、そして蛍光顕微鏡画像への応用を紹介します。このプラグインはフィジーのアップデートサイト(https://imagej.github.io/list-of-update-sites/ および https://imagej.net/plugins/EasyFiji_plugin)から簡単にインストールでき、オープンソースコードはGitHubからダウンロード可能です。プラグインとソースコードは無料で入手可能です(https://github.com/stjude/EasyFiji)。
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このプロトコルはEasyFijiのインストールと使用方法を説明しています。
1. EasyFijiをインストールするために...
2. EasyFijiディスプレイパネルの使用
注: 図1Aに示すように、 ディスプレイ パネルはカラースウォッチボタン、直感的なコントラスト調整コントロール、知覚的にキャリブレーションされたマルチチャンネル画像レンダリングの新しいオプションを用いた蛍光チャネル擬似着色をサポートしています。3D/4D画像投影や再スライスのためのネイティブフィジーコマンドも含まれています。 表1は 、EasyFijiの司令部と現地フィジー司令部間の対応関係を示しています。
3. EasyFijiプロセスパネルの利用
注: 図1Bに示されているように、 プロセス パネル の「チャネル機能 」セクションでは、画像表示を強化するためのツールチップ付きのスライダーベースの画像処理コマンドが提供されています。 「最後の元に戻す」ボタン でインタラクティブな処理が可能になります。画像の寸法は 「寸法の変更 」ボタンで変更できます。 アクションテーブル は、画像のピクセル強度値を変更する処理コマンドをプレーンテキストとしてログアップするために使われます。ログは同じタイトルの画像とともに自動的に保存できます( 保存 パネルを参照)。
4. EasyFijiセーブパネルの使用
注: 図1Cに示されているように、セーブパネルは非専門家が自分の用途に合った正しい画像ファイル形式を選ぶのを支援するために設計されています。「 アクションの保存」チェックボックス がチェックされると、アクションテーブルに記載された画像に適用されたすべての処理アクションは、同じファイル名とパスで自動的に画像とともに保存されますが、拡張子は*.txtです。複数の画像が開かれて並行処理された場合、すべての画像に対して行われたすべてのアクションがアクションテーブルに表示されます。ただし、保存される画像に適用されたアクションのみが保存されます。保存されたテキストファイルはファイルシステムに表示されますが、フィジーでは開きません。必要に応じて、フィジーのツールバーにファイルアイコンをドラッグすることでテキストファイルを開くことができます。
5. EasyFiji画像情報パネルの利用
注: 図1Dに示されているように、 画像情報 パネルには画像解釈に不可欠なベンダー固有の取得設定が平文で表示されます。現在サポートされている共焦点画像フォーマットの種類については、 表2 を参照してください。
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多チャンネル蛍光画像の擬似カラーレンダリングは、信号間の空間的または強度の関係を示すために使用できます。しかし、ネイティブフィジーは知覚レベルで色や明るさを本質的に混同させるRGB合成レンダリング技術のみを提供しています。この問題を示すために、 図2 はN-MycおよびRNAポリメラーゼII(RNAPolII)の2チャンネル画像を使用しています。 図2Aでは、各チャンネルがグレースケールで個別に表示されており、(交絡させる可能性のある)色情報は存在しません。 図2Bでは、チャンネルがフィジーRGB合成レンダリングとして一緒に表示されており、一次色および/または二次色のあらゆる可能な組み合わせを使用しています。ご覧の通り、異なる色のレンダリングは知覚レベルで非常に異なる情報を伝えます(以下で定量化します)。したがって、フィジーRGB合成レンダリングで知覚される情報は、どの色がどのチャンネルに割り...
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Fijiは、画像分析者の間で広く人気のあるオープンソースの画像処理・解析ソフトウェアです。しかし、複雑なメニューインターフェースや、蛍光画像の表示・処理に関する直感的でない挙動は、非計算生命科学者にとって課題となっています。EasyFijiは、蛍光画像を扱う際に必要とされるチャネル固有の挙動を一貫して示す、テーマごとに整理されツールチップで強化された厳選されたボタンやスライダーのセットを提供しています。すべての処理コマンドは実行不可で、インタラクティブ性が可能であり、画像と共に画像と共に記録保存して記録保存することも可能です。画像解釈に不可欠な取得設定は、ニコンおよびツァイスのポイントスキャン共焦点レンズで示されています。フィジープラグインであるため、EasyFijiの簡潔さは決して制限ではなく、すべてのフィジーコマンドはネイティブのフィジーメニューシステムからいつでもアクセス可能です。洗練されたユーザーインターフェースに加え、EasyFijiは意図的に設計されたマルチチャンネルレンダリング技術や、堅牢な漂白(腐敗)補正のための新しい手法も提供しています。EasyFij...
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著者たちは、競合する財務的利益やその他の利益相反はないと宣言しています。
本稿に関するコメントをいただいたセントジュード細胞・組織イメージングセンターおよびバイオイメージ情報センターのメンバーに感謝いたします。生物学的画像は以下の方から快く提供されました: 図2:メリッサ・マルザーンとタンヤ・ミッターグ; 図3:彭偉とジェームズ・モーガン; 図4A:アーロン・ピトレ; 図4B:アーロン・ピトレとウ・ジョンチョ; 図5A:ヘレン・チェンとヘザー・メフォード; 図5B:サウラディープ・シンハとギエドレ・クレンチウテ。
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| EasyFiji GitHubサイト | オープンソース | https://github.com/stjude/EasyFiji | |
| EasyFiji Image.sc フォーラム | オープンソース | https://forum.image.sc/t/announcing-easyfiji-a-user-friendly-gui-plugin-for-fiji/117617 | |
| EasyFiji ImageJ.net サイト | オープンソース | https://imagej.net/plugins/EasyFiji_plugin#quick-start | |
| フィジー・ソフトウェア | オープンソース | https://imagej.net/software/fiji/downloads | |
| VLCメディアプレーヤー | オープンソース | https://www.videolan.org/vlc/ |
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