종양 상체의 높은 처리량의 이미지 분석 : 자동으로 정확하게 상체의 크기를 측정하는 사​​용자 친화적 인 소프트웨어 응용 프로그램

다음 실험의 전반적인 목표는 고처리량 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 명시야 현미경으로 이미지화된 3차원 종양 S의 크기를 측정하는 것입니다. 이것은 먼저 3D 종양 스테로이드가 있는 모든 이미지를 이 스테로이드 사이저 프로그램의 올바른 디렉토리 구조와 파일 이름으로 정렬함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계 스테로이드로서, sizer는 자동으로 활성 윤곽 알고리즘을 기반으로 이 스테로이드의 경계를 계산하고 이 스테로이드의 크기를 측정합니다.

다음으로, 모든 이미지에 대해 최적의 결과를 보장하기 위해 잘 설계된 품질 관리 스윕이 이루어집니다. 데이터에 있는 결과를 분석한 후에, 실험적인 처리의 밑에 3D 스테로이드의 성장은 설명될 수 있습니다. 이 컴퓨터 프로그램의 주요 장점은 강력한 자동 이미지 분석 알고리즘과 품질 관리 워크플로를 통합하여 높은 처리량의 이미지 분석을 지원한다는 것입니다.

이 소프트웨어는 고르지 않거나 시끄러운 이미지 배경을 허용합니다. 노동력을 현저히 줄이고 분석 프로세스의 속도를 높입니다. 이 소프트웨어를 구현하면 3D 종양 스테로이드가 산업계와 학계 모두에서 약물 스크리닝을 위한 일상적인 체외 모델이 되는 데 도움이 됩니다.

Sphe sizer를 사용하려면 신호 처리 및 이미지 프로세싱 툴박스와 함께 MATLAB이 필요합니다. 사용할 수 있는 선택적 도구 상자는 병렬 처리로, Rutgers 서버에서 OID 사이저를 다운로드하고 설치 디렉터리에 압축을 풀며, 이는 후속 단계에서 필요합니다. 이제 이미지를 준비합니다.

먼저, 이미징 시스템의 이미지 해상도와 이미지의 절대 스케일(픽셀당 미크론)을 결정합니다. 궁극적으로 실험에서 각 이미지의 비율은 동일해야 합니다. 소유권이 있는 모든 이미지 파일 형식을 TIFF 또는 jpeg와 같은 허용되는 파일 형식으로 변환해야 합니다.

이제 소프트웨어 파일 이름에 필요한 특정 파일 이름 및 디렉토리 구조를 사용하여 파일을 저장하고, 파일 이름은 플레이트, 행 및 열로 이름을 지정해야 하며, 파일 디렉토리는 실험의 각 시점에 대해 단일 하위 디렉토리가 있는 디렉토리당 하나의 실험으로 정렬되어야 합니다. 특정 시점의 모든 플레이트에 있는 모든 이미지는 하위 디렉토리를 공유해야 합니다. 먼저 MATLAB을 열고 명령 창에서 sphe sizer의 설치 디렉터리로 이동합니다.

그런 다음 Sphe sizer one zero를 입력하고 return을 눌러 이 OID 사이저 프로그램을 시작합니다. 이제 새 창에서 찾아보기 버튼을 클릭하고 실험의 모든 이미지가 준비된 디렉토리를 선택합니다. 그런 다음 폴더 텍스트 필드 아래에서 품질 관리를 위한 하위 폴더 포함 토글을 선택합니다.

즉석 디스플레이 옵션을 선택합니다. 다음 단계는 프로그램이 픽셀을 밀리미터로 올바르게 변환하기 위해 수행해야 하는 이미지의 해상도를 지정하는 것입니다. 이 시점에서 사용자는 고급 메뉴에 들어가 이 특수 색상 상자의 더 많은 설정에 액세스할 수 있습니다.

8비트 또는 16비트 이미지의 경우 none으로 둡니다. 이미지가 12비트로 캡처된 경우. 12 입찰가를 선택합니다.

모든 구성이 제대로 설정되면 전체 이미지 세트에 대해 계산이 수행될 때 계산을 클릭하여 계산을 시작합니다. 개별 세분화 결과는 계산이 완료되면 즉석에서 소프트웨어에 표시되며, 결과 테이블에는 폴더 파일 볼륨, 길이, 너비 및 분석된 모든 구에 대한 유효한 토글이 표시됩니다. 유효한 토글은 품질 관리를 위한 것입니다.

사용자가 결과 테이블의 셀을 클릭하면 원본 및 품질 관리 이미지가 검토를 위해 오른쪽에 표시되고 키보드의 아래쪽 화살표를 사용하여 모든 이미지를 순차적으로 검사합니다. 의심스러운 스페로이드 경계가 발견되면 원본 이미지에서 수동 초기화를 클릭하여 구체화합니다. 타원 도구를 드래그하여 스테로이드를 더 정확하게 덮습니다.

결과 테이블은 그에 따라 측정값을 업데이트합니다. 수동 초기화가 원하는 스테로이드의 최적 경계를 찾지 못하면 핸드 드로우 버튼을 사용하여 원본 이미지를 표시하고 스테로이드의 경계를 추적합니다. 이미지에 유효한 스테로이드가 포함되어 있지 않으면 해당 이미지에 대한 유효한 토글을 선택 취소하기만 하면 됩니다.

품질 관리가 완료되면 형식 결과 상자를 클릭하여 결과를 저장합니다. 내보낸 파일 이름은 고급 옵션 창에서 구성할 수 있습니다. 목록 출력 파일은 모든 측정값을 포함할 수 있는 탭으로 표시된 테이블입니다.

형식 출력 파일은 탭으로 묘사된 테이블이며 볼륨 값을 원래 플레이트 형식으로 구성하여 쉽고 시각적이며 다운스트림 데이터 분석을 수행합니다. Sphe sizer는 다양한 불리한 이미지 조건에서도 견고하게 이미지에서 구의 경계를 감지할 수 있습니다. 때때로,이 OID의 부적절한 감지가 발생하면 수동 초기화 도구가 사용자가 수동으로이 스테로이드의 위치와 크기를 올바르게 정의 할 수 있도록 작동하여 작동합니다.

극단적인 경우, 스테로이드는 산만하고 시끄러운 배경에서 자동으로 또는 수동으로 초기화된 도구를 사용하여 올바르게 분할되지 않을 수 있습니다. 이러한 경우,이 프로그램을 통해 사용자는 스테로이드 경계를 직접 그려 정확한 세로 및 체적 측정을 생성 할 수 있습니다. 소프트웨어의 효율성은 단일 코어 및 멀티 코어 컴퓨터와 비교하여 수동 분석을 통해 동일한 288개 이미지 세트를 분석하여 검증됩니다.

스테로이드 사이저를 사용하면 수동 측정보다 이미지당 18배 이상 빠른 이미지 분석이 수행되어 소프트웨어의 반복성을 입증할 수 있습니다. 24 스테로이드 세트는 각 방법으로 3 번 분석되었습니다. 녹색으로 표시된 스테로이드 사이저는 수동 분석보다 측정에서 더 작은 표준 dation을 표시했습니다.

스테로이드 사이저의 도움으로 실현 가능한 실험에서 스테로이드로 간주되는 종양 성장은 HSP 90 억제제 및 클래드리빈 치료로 테스트되었습니다. 그 결과, 병용 치료가 생체 내에서 항종양 효과를 가질 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구는 3D 종양 스테로이드의 크기를 정확하게 결정하기 위한 빠르고 유연하며 효과적인 프로그램을 제시합니다.

ster size 프로그램은 사용하기 쉽고 최소한의 사용자 입력이 필요합니다. 이 절차를 시도하는 동안 스테로이드가 벽의 가장자리를 건드리지 않고 필드 중앙에서 이미지화된다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 모든 이미지는 동일한 목표 하에서 캡처되어야 하며 모든 파일의 이름이 올바르게 지정되고 프로토콜에 표시된 대로 정렬되어야 합니다.