외부-경계 지원 세분화 및 정량화 Imagej 플러그인에 의해 배수 뼈의

이 절차의 전반적인 목표는 섬유주뼈의 구조적 측정을 정확하고 효율적으로 자동으로 정량화하는 것입니다. 이 방법은 불규칙 구조를 효율적으로 정확하게 측정하는 방법과 같은 이미지 분석 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 이러한 기술에 의한 2차원 또는 3차원 물체의 구조 측정이 현재 사용 가능한 정량화 접근 방식보다 더 정확하고 효율적이라는 것입니다.

이 절차를 시작하려면 먼저 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 ImageJ 소프트웨어 및 섬유 분석 플러그인을 설치합니다. ImageJ 소프트웨어를 엽니다. Plugins, BoMomics, Simulate Objects에서 Circle 버튼을 클릭합니다.

결과 팝업 창에서 지름으로 200을 입력한 다음 확인을 클릭하여 지름이 200픽셀인 시뮬레이션된 원을 생성합니다. 생성된 서클을 TIFF 형식으로 저장합니다. 그런 다음 Plugins, BoMomics, Simulate Objects에서 사각형 버튼을 클릭합니다.

팝업에서 200과 측면 길이를 입력하고 확인을 클릭하여 측면 길이가 200픽셀인 시뮬레이션된 사각형을 생성합니다. TIFF 형식으로 저장합니다. 그런 다음 같은 메뉴에서 구 버튼을 클릭합니다.

지름으로 30을 입력하고 확인을 클릭하여 시뮬레이션된 구를 생성합니다. 플러그인, 3D, 볼륨 뷰어를 클릭하여 구를 보고 TIFF 형식으로 저장합니다. 마지막으로 Plugins, BoMomics, Simulate Objects에서 Cylinder 버튼을 클릭합니다.

지름으로 30을 입력하고 높이로 100을 입력한 다음 확인을 클릭하여 시뮬레이션된 원통을 생성합니다. 그런 다음 플러그인, 3D, 볼륨 뷰어를 클릭하여 실린더를 보고 TIFF 형식으로 저장합니다. 먼저 ImageJ 소프트웨어를 열고 스캔한 이미지를 열거나 가져옵니다.

아래쪽 스크롤 막대를 밀어 조각을 선택한 다음 이미지, 조정, 임계값 단추를 클릭합니다. Threshold(임계값) 팝업 창에서 최소 및 최대 임계값을 조정하여 뼈가 배경과 잘 분리되도록 합니다. 최소 임계값을 cortical bone threshold 값으로 기록합니다.

그런 다음 Plugins, BoMomics, Trabecular Parameter Profiling 버튼을 클릭합니다. 팝업 창에서 Slice Index(슬라이스 인덱스)를 대표 슬라이스의 위치로 설정합니다. Cortical Bone, Range 및 Step 값을 설정하여 세분화 파라미터를 프로파일링하기 위한 대뇌피질 임계값 세트를 계산합니다.

그런 다음 노이즈 지름, 단계 및 범위 값을 설정하여 해석에 대한 노이즈 값 세트를 지정합니다. 구멍 값 세트를 계산하기 위해 Hole Diameter(구멍 지름), Step(단계) 및 Range(범위) 값을 설정합니다. 확인을 클릭하여 매개변수 프로파일링을 수행합니다.

Parameter Profiling Results 창에서 세그멘테이션 결과를 육안으로 확인하고 뼈의 외부 경계가 정확하게 윤곽이 그려진 슬라이스 레이어를 선택합니다. 그런 다음 Parameter Profiling Results 테이블의 해당 항목에서 프로파일링 매개 변수를 검색합니다. 섬유주 뼈 분석을 시작하려면 ImageJ 소프트웨어를 열고 스캔한 이미지를 열거나 가져옵니다.

Plugins, BoMomics, Trabecular Segmentation 버튼을 클릭합니다. 여기에 표시된 대로 적절한 분석 매개 변수를 입력합니다. 그런 다음 OK(확인)를 클릭하여 섬유주 분할을 수행합니다.

Trabecular Segmentation Results 창에서 결과를 육안으로 검사합니다. 그런 다음 추가 분석을 위해 Segmented Trabecular Bones 창에 표시된 추출된 섬유주 뼈를 TIFF 형식으로 저장합니다. 그런 다음 Plugins, BoMomics, Trabecular Analysis 버튼을 클릭하고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 적절한 분석 매개변수를 입력합니다.

Results Reporting(결과 보고) 섹션에서 측정할 매개변수를 하나 이상 선택하며, 여기서 옵션은 섬유주 뼈 부피(trabecular bone volume), 총 부피(total volume) 및 2차원 또는 3차원으로 측정된 두께입니다. 섬유주 분석을 수행하려면 2D 및 3D에 대한 확인란을 선택한 다음 OK.To 클릭하여 개체 정량화를 시작하고 ImageJ 소프트웨어에서 시뮬레이션된 이미지를 엽니다. Plugins, BoMomics, Trabecular Analysis 버튼을 선택하고 적절한 분석 매개변수를 채우고 Start, End, Outline Boundary 및 Trabecular Bones의 기본값을 유지하면서 Noise Reduction Diameter, Hole Filling Diameter 및 Cortical Thickness Diameter를 0으로 설정합니다.

Results Reporting 섹션에서 2D와 3D를 모두 측정할 매개변수로 선택합니다. 그런 다음 확인을 클릭하여 시뮬레이션된 개체에 대한 섬유주 분석을 수행합니다. 그런 다음 스프레드시트 열에서 보정된 뼈 부피, 총 부피, 뼈 미네랄 함량, 뼈 부피 분율 및 뼈 미네랄 밀도를 계산하고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 데이터를 분석합니다.

이 연구에서는 ImageJ 플러그인을 사용하여 섬유주 뼈를 자동으로 분할하고 정량화합니다. 다양한 매개변수 조건을 사용한 대표적인 매개변수 프로파일링 분석은 뼈의 외부 경계를 설명할 때 일부 조합이 다른 조합보다 더 정확하다는 것을 보여줍니다. 다음으로, 섬유주뼈(trabecular bones)의 측정값을 정량화하기 위해 세분화 및 분석이 수행됩니다.

이 세분화의 결과는 슬라이스별로 시각적으로 확인할 수 있습니다. 뼈 부피, 전체 부피, 회색 값의 합 및 두께의 원시 정량화는 분석 중에 선택한 옵션에 따라 2차원 또는 3차원으로 보고할 수 있습니다. 보정 정보는 스캔된 마이크로 CT 데이터 세트에서 추출된 다음 뼈 부피, 총 부피, 뼈 미네랄 함량, 뼈 부피 분율 및 뼈 미네랄 밀도의 보정된 측정값을 계산합니다.

그런 다음 선택한 분석 영역에서 레이어 위치에 대해 레이어별로 분포를 프로파일링할 수 있습니다. 이 기술을 완전히 익히면 제대로 수행되면 10분에서 20분 안에 500개 이미지 레이어의 섬유주 뼈를 정량화할 수 있습니다. 우리는 마이크로 CT 공급업체 소프트웨어에서 보고한 결과가 동일한 경험 많은 운영자가 동일한 데이터 세트를 분석했을 때 재현할 수 없다는 것을 발견했을 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 떠올렸습니다.

이 동영상을 시청한 후에는 적절한 뼈 세분화 매개변수를 선택하고 최소한의 사용자 상호 작용으로 긴 뼈를 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.