Name: Een reproduceerbare geautomatiseerde methode voor kwantificering van capillaire dichtheid gebruik Nailfold Capillaroscopy (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 17 s
Description: Leer een reproduceerbare geautomatiseerde methode voor kwantificering van capillaire dichtheid met behulp van nailfold capillaroscopy. Deze techniek ondersteunt cardiovasculair onderzoek naar microcirculatie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit project werd ondersteund door subsidienummers HL96593 van NIH en D56HP20783 van HRSA/HHS. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijk de officiële opvattingen van de NIH of HRSA/HHS.

Opmerking: De overname proces voor het verkrijgen van capillaire beelden eerder is gepubliceerd en wordt uitgevoerd met behulp van een nog steeds digitale camera met een bijbehorende afbeelding acquisitie en analyse computerprogramma 11 21 Dit lab maakt gebruik van stilstaande beelden voor analyse, geen video, vereenvoudigen beeldacquisitie voor analyse.. Het volgende beschrijft de nieuwe techniek voor het kwantificeren van de haarvaten van de beelden. 1. Image Enhancement Process <ol><li> Het verkrijgen van digitale beelden met een monochrome digitale camera. Kalibreren van de afbeeldingen om een ​​object van bekende grootte door het nemen van een foto van een object van bekende lengte, zoals een heerser met de camera. Dit proces maakt het computerprogramma te meten en tellen capillairen nauwkeurig na verwerking. Ideaal voor de hoogste precisie, moet een tasje (wetenschappelijk vervaardigde stuk glas met een liniaal geëtst in het) worden gebruikt. Meet het aantal pixels in een 1 mm vierkantedoos met behulp van een computerprogramma. Opmerking: De sleutel tot de reproduceerbaarheid en standaardisatie van dit protocol hangt grotendeels af van de juiste plaatsing van de doos 1 mm 2, dat wordt geteld. </li><li> Gebruik contrastverhoging tools om de haarvaten donkerder en lichter de achtergrond, die visualisatie van de haarvaten zal maximaliseren. Initiële differentiatie van capillairen van de achtergrond is belangrijk voor een goede bijsnijden van het beeld in latere stappen. Doe dit door het instellen van het beeld met behulp van een Om dit te doen klik je op &quot;best fit histogram.&quot;: Capture, intensiteit, het histogram, de beste pasvorm. </li><li> Bijsnijden een regio van belang (ROI) voor capillaire tellen als een nieuwe afbeelding (selecteer, regio&#39;s van belang). Gebruik een 1 mm 2 box, die wordt bepaald door kalibreren beelden in 530 pixels gelijk aan 1 mm. controleer of de bijgesneden afbeelding plaatst de top van de capillaire lussen aan de bovenkant van het beeld. </li><li> Afvlakken het beeld, zodat alle toekomstige aanpassingen beeld wordt gelijkmatig worden toegepast opDe afbeelding. Om dit te doen klikt u op: proces tabblad, 2D-filters, plat, BG intensiteit van &quot;lichte&quot; object breedte &quot;75,&quot; toe te passen. </li><li> Verhogen van het contrast van het beeld, zodat haarvaten maximaal worden gevisualiseerd. Om dit te doen klik op: passen tabblad, display contrast verhogen naar 75. </li><li> Ontvlekken het beeld naar de randen van de haarvaten glad door proces tab, 2D-filters, despeckle, kernel maat 7 x 7 op te klikken, toe te passen. </li><li> Ronden het beeldcontrast zodat haarvaten zijn zwart en de achtergrond is wit. Voer deze stap voor het instellen van de histogram van de &quot;best fit&quot; model. Opmerking: zie figuur 2 in Representatieve resultaten voor een voorbeeld van wat de bewerkte beeld eruit moet zien de volgende stappen. </li></ol> 2. Het uitvoeren van capillaire Tellingen / kwantificeren van capillaire dichtheid <ol><li> Op elk beeld, een deel van een goed gedefinieerde capillair met behulp van de &quot;target object&quot; featur selecteren handmatige erkend worden als objecten worden geteld door het programma. Selecteer dan een klein deel van achtergrond, waarbij de &quot;achtergrond&quot; -functie, als verwijzing naar gebieden die moeten worden genegeerd door het tellen algoritme. Opmerking: De combinatie van deze highlights worden alle capillairen worden belicht met voorbijgaan aan de achtergrondruis. De kwantificering (tellen) protocol maakt gebruik van computer functies om delen van het beeld op basis van kleur en morfologie differentiëren. </li><li> Gebruik de telling functie om direct te tellen alle haarvaten in de afbeelding met de beeldvormende apparatuur. Stel de minimumdiameter getelde voorwerpen 5 pixels om te voorkomen achtergrondruis geldend als capillairen. </li><li> Voor elk individu tel gemiddelde van 3 - 4 afbeeldingen om een ​​betrouwbare beoordeling te verkrijgen. Let op: Zie figuur 3 in Representatieve resultaten voor een voorbeeld van hoe het beeld eruit moet zien tijdens het tellen procedure. </li></ol&gt; 3. maken en gebruiken van macro&#39;s met Afbeelding Processing Automatiseer Opmerking: Om tijd te besparen, kan macro&#39;s worden gemaakt met het oog op een specifieke volgorde van processen automatisch uit te voeren op een of meerdere beelden. Deze sequenties kunnen worden aangepast om het beeld wijzigingen sneller te maken. In wezen, deze macro&#39;s herinneren hoe de beelden worden verwerkt, en snel en zonder input van de gebruiker uit te voeren alle stappen. Het uitvoeren rekent op 12 capillaire beelden duurt dit labo tussen 20 tot 30 min met de macro&#39;s (2 tot 3 min per beeld), in tegenstelling tot ongeveer 8 min per beeld zonder de macro. Daarom is het gebruik van de macro&#39;s is 3 tot 5 keer efficiënter dan het handmatig verwerken van elk individueel beeld. <ol><li> Om een ​​macro te maken, kies &quot;record macro&quot; en op het ene beeld de stappen en processen gewenst, zoals beschreven in de stappen 1 en 2 hierboven. De naam van de macro op basis waarvan beeldverwerking stappen werden uitgevoerd voor toekomstig gebruik. Wanneer using de macro op toekomstige foto&#39;s, klikt u op &quot;Uitvoeren macro&quot; en het programma zal automatisch de opgenomen verbeteringen van toepassing op de foto (s) gewenst. Opmerking: Dit lab maakt gebruik van een macro om alle, maar een van de stappen in deel 1 van de methoden in een paar seconden. De enige stap die input van de gebruiker vereist is kiezen waar de afbeelding bij te snijden, Stap 1.2. </li></ol>

<ol><li>Gronenschild, E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semi-automatic+assessment+of+skin+capillary+density%3A+proof+of+principle+and+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Semi-automatic assessment of skin capillary density: proof of principle and validation.</a> Microvasc Res. 90, 192-198 (2013).</li>
<li>Allen, J., Howell, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microvascular+imaging%3A+techniques+and+opportunities+for+clinical+physiological+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">Microvascular imaging: techniques and opportunities for clinical physiological measurements.</a> Physiol Meas. 35, R91-R141 (2014).</li>
<li>Boettcher, M., Gloe, T., de Wit, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semiautomatic+quantification+of+angiogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Semiautomatic quantification of angiogenesis.</a> J Surg Res. 162, 132-139 (2010).</li>
<li>Wild, R., Ramakrishnan, S., Sedgewick, J., Griffioen, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+angiogenesis+and+tumor+vessel+architecture+by+computer-assisted+digital+image+analysis%3A+effects+of+VEGF-toxin+conjugate+on+tumor+microvessel+density%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of angiogenesis and tumor vessel architecture by computer-assisted digital image analysis: effects of VEGF-toxin conjugate on tumor microvessel density.</a> Microvasc Res. 59, 368-376 (2000).</li>
<li>Tresadern, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulating+nailfold+capillaroscopy+sequences+to+evaluate+algorithms+for+blood+flow+estimation%5BTitle%5D)+AND+%22Conf+Proc+IEEE+Eng+Med+Biol+Soc%22%5BJournal%5D)">Simulating nailfold capillaroscopy sequences to evaluate algorithms for blood flow estimation.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 2636-2639 (2013).</li>
<li>Anderson, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computerized+nailfold+video+capillaroscopy--a+new+tool+for+assessment+of+Raynaud%27s+phenomenon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rheumatol%22%5BJournal%5D)">Computerized nailfold video capillaroscopy--a new tool for assessment of Raynaud's phenomenon.</a> J Rheumatol. 32, 841-848 (2005).</li>
<li>Neubauer-Geryk, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decreased+reactivity+of+skin+microcirculation+in+response+to+L-arginine+in+later-onset+type+1+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Care%22%5BJournal%5D)">Decreased reactivity of skin microcirculation in response to L-arginine in later-onset type 1 diabetes.</a> Diabetes Care. 36, 950-956 (2013).</li>
<li>Pazos-Moura, C. C., Moura, E. G., Bouskela, E., Torres-Filho, I. P., Breitenbach, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nailfold+capillaroscopy+in+diabetes+mellitus%3A+morphological+abnormalities+and+relationship+with+microangiopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Braz+J+Med+Biol+Res%22%5BJournal%5D)">Nailfold capillaroscopy in diabetes mellitus: morphological abnormalities and relationship with microangiopathy.</a> Braz J Med Biol Res. 20, 777-780 (1987).</li>
<li>Antonios, T. F., Singer, D. R., Markandu, N. D., Mortimer, P. S., MacGregor, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+skin+capillary+rarefaction+in+essential+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Structural skin capillary rarefaction in essential hypertension.</a> Hypertension. 33, 998-1001 (1999).</li>
<li>Kaiser, S. E., Sanjuliani, A. F., Estato, V., Gomes, M. B., Tibirica, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antihypertensive+treatment+improves+microvascular+rarefaction+and+reactivity+in+low-risk+hypertensive+individuals%5BTitle%5D)+AND+%22Microcirculation%22%5BJournal%5D)">Antihypertensive treatment improves microvascular rarefaction and reactivity in low-risk hypertensive individuals.</a> Microcirculation. 20, 703-716 (2013).</li>
<li>Cheng, C., Diamond, J. J., Falkner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+capillary+rarefaction+in+mild+blood+pressure+elevation%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+and+Translational+Science%22%5BJournal%5D)">Functional capillary rarefaction in mild blood pressure elevation.</a> Clinical and Translational Science. 1, 75-79 (2008).</li>
<li>Debbabi, H., Bonnin, P., Levy, B. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+blood+pressure+control+with+perindopril%2Findapamide+on+the+microcirculation+in+hypertensive+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Hypertens%22%5BJournal%5D)">Effects of blood pressure control with perindopril/indapamide on the microcirculation in hypertensive patients.</a> Am J Hypertens. 23, 1136-1143 (2010).</li>
<li>He, F. J., Marciniak, M., Markandu, N. D., Antonios, T. F., MacGregor, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+modest+salt+reduction+on+skin+capillary+rarefaction+in+white%2C+black%2C+and+Asian+individuals+with+mild+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Effect of modest salt reduction on skin capillary rarefaction in white, black, and Asian individuals with mild hypertension.</a> Hypertension. 56, 253-259 (2010).</li>
<li>Murray, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+measurement+location+on+reliability+of+quantitative+nailfold+videocapillaroscopy+in+patients+with+SSc%5BTitle%5D)+AND+%22Rheumatology+%28Oxford%29%22%5BJournal%5D)">The influence of measurement location on reliability of quantitative nailfold videocapillaroscopy in patients with SSc.</a> Rheumatology (Oxford). 51, 1323-1330 (2012).</li>
<li>Ingegnoli, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feasibility+of+different+capillaroscopic+measures+for+identifying+nailfold+microvascular+alterations%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Arthritis+Rheum%22%5BJournal%5D)">Feasibility of different capillaroscopic measures for identifying nailfold microvascular alterations.</a> Semin Arthritis Rheum. 38, 289-295 (2009).</li>
<li>Debbabi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+skin+capillary+density+in+treated+essential+hypertensive+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Hypertens%22%5BJournal%5D)">Increased skin capillary density in treated essential hypertensive patients.</a> Am J Hypertens. 19, 477-483 (2006).</li>
<li>Serne, E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+skin+capillary+recruitment+in+essential+hypertension+is+caused+by+both+functional+and+structural+capillary+rarefaction%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Impaired skin capillary recruitment in essential hypertension is caused by both functional and structural capillary rarefaction.</a> Hypertension. 38, 238-242 (2001).</li>
<li>Shore, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillaroscopy+and+the+measurement+of+capillary+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Clin+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Capillaroscopy and the measurement of capillary pressure.</a> Br J Clin Pharmacol. 50, 501-513 (2000).</li>
<li>Rieder, M. J., O'Drobinak, D. M., Greene, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computerized+method+for+determination+of+microvascular+density%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">A computerized method for determination of microvascular density.</a> Microvasc Res. 49, 180-189 (1995).</li>
<li>Vermeulen, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+angiogenesis+in+solid+human+tumours%3A+an+international+consensus+on+the+methodology+and+criteria+of+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">Quantification of angiogenesis in solid human tumours: an international consensus on the methodology and criteria of evaluation.</a> Eur J Cancer. 32A, 2474-2484 (1996).</li>
<li>Cheng, C., Daskalakis, C., Falkner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+Assessment+of+Microvascular+and+Endothelial+Function%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2012).</li>
<li>Antonios, T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maximization+of+skin+capillaries+during+intravital+video-microscopy+in+essential+hypertension%3A+comparison+between+venous+congestion%2C+reactive+hyperaemia+and+core+heat+load+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Sci+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Maximization of skin capillaries during intravital video-microscopy in essential hypertension: comparison between venous congestion, reactive hyperaemia and core heat load tests.</a> Clin Sci (Lond). 97, 523-528 (1999).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen belangenconflicten.

Nailfold capillaroscopy toont belofte als een klinisch bruikbaar instrument in de toekomst voor verschillende oncologie, cardiovasculaire en reumatologische ziekte toepassingen. Het beeld acquisitie proces is vrij consistent tussen onderzoekers, maar er zijn meerdere methoden voor het verwerken en analyseren. Methoden die momenteel onder meer geautomatiseerd en handmatig capillaire telt. Handmatige tellingen zijn problematisch als ze zijn tijdrovend, en onder voorbehoud van de gebruiker subjectiviteit en vermoeidheid. H...

Microvasculaire beeldvorming is een snel groeiende veld met veel potentiële klinische toepassingen. 2 bijvoorbeeld, oncologen gebruikt microvessel beeldvorming om de omvang van de tumor angiogenese, waardoor waardevolle informatie over de stand van de tumor en inzicht in mogelijke behandelingen. 3 4 Echter, nailfold capillaroscopy is misschien wel de meest kostenefficiënte en breed toepasbaar vorm van microvasculaire beeldvorming. Onderzoekers zijn met behulp van video nailfold capillaroscopy om de bloedstroom tarieven bestuderen en onderzoeken capillaire morfologie. 5 6 Zowel video en foto-foto nailfold capillaroscopy zijn adjuncten om de zorg voor de diagnose en de behandeling van het fenomeen van Raynaud en diverse bindweefselziekten zoals systemische sclerose. 2 Nailfold capillaroscopy heeft verschillende potentiële cardiovasculaire toepassingen. Lopend onderzoek met behulp van nailfold capillaroscopy suggereertdat diabetes mellitus type 1 en type 2 patiënten vertonen een hoge prevalentie van abnormale capillaire morfologie, nog ongewijzigd capillaire dichtheden in vergelijking met niet-diabetische individuen. 7-8 Capillaroscopy is ook onderzocht experimenteel hypertensie. Structurele capillaire verdunning leidt tot een verminderde capillaire dichtheid is aangetoond bij hypertensieve individuen in vergelijking met niet-hypertensieve individuen. 9-10 In tegenstelling tot deze oudere hypertensieve patiënten (gemiddelde leeftijd 40 en hoger) die structureel verdunning vertonen, is recenter onderzoek aangetoond dat jongere hypertensieve patiënten (gemiddelde leeftijd onder de 40 jaar oud) hebben een functionele verdunning zonder structurele verdunning. 11 Dit suggereert dat functionele verdunning plaatsvindt vóór en kunnen na verloop van tijd ontwikkelen tot structurele verdunning. Interessant hypertensieve patiënten die bepaalde antihypertensiva zoals Perindopril / Indapamide getoond normal capillaire dichtheid en endotheel functie na behandeling, terwijl die behandeld werden met ACE (angiotensine-converting-enzym) remmers of diuretica onderhouden een lage capillaire dichtheid ondanks een vergelijkbare controle van de bloeddruk. 12 Dit suggereert dat sommige bloeddrukverlagende medicijnen capillaire dichtheid kan normaliseren door het omkeren van de capillaire verdunning veroorzaakt door hypertensie. Bovendien hebben andere onderzoekers aangetoond dat een verlaging van de zoutinname leidt tot omkering van zowel functionele als structurele capillaire verdunning bij hypertensieve individuen. 13 Ondanks de diverse potentiële klinische toepassingen van deze technologie, is er weinig standaardisatie techniek voor het kwantificeren van capillaire beelden density. 2 Tot op heden hebben onderzoekers gevonden dat de resultaten capillaire dichtheid reproduceerbaar zowel een intra-observer en inter-observatorperspectief indien de exacte hetzelfde gebied wordt geteld elke keer. 1,14 15 </sup&gt; Van de nota, hebben eerdere onderzoekers grotendeels uitgevoerd capillaire tellingen handmatig met het blote oog, 9 16 17 18 dat is een traag en subjectief proces. Gestandaardiseerde, computer gebaseerde algoritmen voor kwantificering van capillaire beelden theoretisch een efficiëntere en reproduceerbare data-analyse met minder subjectiviteit, het vergemakkelijken van klinische toepassingen van capillaroscopy. Sommige onderzoekers hebben inderdaad gebruikt computergebaseerde&#39;s om de gegevens te kwantificeren van nailfold capillaroscopic afbeeldingen. 1,6 19 20 Slechts één publicatie actueel beschrijft betrouwbaarheid van een complex softwareprogramma vindt kwantificeren capillaroscopy gegevens 1 en dit programma wordt bemoeilijkt doordat eerder hierboven vermeld door de eis om de exacte hetzelfde gezichtsveld tellen. Hier presenteren we een eenvoudige, betrouwbaar protocol voor het kwantificeren van capillairen in genormaliseerde algoritme die het mogelijk maakthet gebruik van meerdere gezichtsvelden. Het gebruik van meerdere gezichtsvelden vereenvoudigt niet alleen de procedure, maar maakt ook de beoordeling van normale biologische variatie capillaire tellen. Het doel van dit onderzoek is om een ​​reproduceerbare en efficiënte gecomputeriseerde algoritme dat de capillaire kwantificering gestandaardiseerd proces te beschrijven. Hoewel deze methoden niet volledig geautomatiseerd zij vereisen zeer weinig invoer van de gebruiker, en snelle en betrouwbare kwantificering van de beelden.

<table><tbody><tr><td>Image-Pro Premier</td><td>Media Cybernetics, Inc</td><td>9.1</td><td>Software voor beeldverwerking</td></tr></tbody></table>

een reproduceerbare geautomatiseerde methode voor kwantificering van capillaire dichtheid gebruik nailfold capillaroscopy

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

Capillaroscopy is een niet-invasieve, efficiënte, betrekkelijk goedkoop en gemakkelijk te leren methode voor het direct visualiseren van de microcirculatie. De capillaroscopy techniek kan inzicht verschaffen in microvasculaire gezondheid van een patiënt, waardoor verschillende potentieel waardevolle dermatologische, oogheelkundig, reumatologische en cardiovasculaire klinische toepassingen. Bovendien kan tumorgroei afhankelijk zijn van angiogenese, welke kan worden gekwantificeerd door het meten van de dichtheid van microvaten in de tumor. Er is echter nog weinig tot geen normalisatie technieken, en slechts één publicatie date meldt de betrouwbaarheid van de momenteel beschikbare complexe computer gebaseerde algoritmen voor het kwantificeren capillaroscopy data. 1 Dit document beschrijft een nieuwe, eenvoudigere, betrouwbare, gestandaardiseerde capillaire tellen algoritme voor het kwantificeren nailfold capillaroscopy data. Een eenvoudige, reproduceerbare geautomatiseerde capillaroscopy algoritme zoals dit meer zou vergemakkelijkenwijdverbreide gebruik van deze techniek bij onderzoekers en clinici. Veel onderzoekers momenteel analyseren capillaroscopy beelden met de hand, het bevorderen van vermoeidheid van de gebruiker en de subjectiviteit van de resultaten. Dit document beschrijft een nieuw, eenvoudig te gebruiken automatische beeldverwerkingsalgoritme naast een reproduceerbare, semi-geautomatiseerde telling algoritme. Dit algoritme maakt analyse van de beelden in minuten, terwijl het verminderen van de subjectiviteit; slechts een minimale hoeveelheid trainingstijd (in onze ervaring, minder dan 1 uur) nodig om de techniek te leren.

Het doel van dit beeldverwerking procedure is om de haarvaten te onderscheiden van de achtergrond, zodat ze nauwkeurig kunnen worden gekwantificeerd. Beide onvolledige beeldverwerking en overmatige beeldverwerking schadelijk zijn voor het vermogen van het programma om de haarvaten te kwantificeren. Zoals blijkt uit figuur 3, incomplete beeldverwerking ziet de capillairen moeilijk te onderscheiden van de achtergrond. Het is essentieel dat de gebruiker in staat om de grens van een capilla...

Capillaroscopie is een niet-invasieve, efficiënte, relatief goedkope en gemakkelijk te leren methodologie voor het direct visualiseren van haarvaten in de microcirculatie. Tot op heden beschrijft echter slechts één publicatie de betrouwbaarheid van een complex softwareprogramma dat beschikbaar is voor het kwantificeren van capillaroscopiegegevens. Hier presenteren we een eenvoudig, betrouwbaar protocol voor het kwantificeren van haarvaten met behulp van een gestandaardiseerd algoritme.

Een reproduceerbare geautomatiseerde methode voor kwantificering van capillaire dichtheid gebruik Nailfold Capillaroscopy

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

Het algemene doel van deze procedure is om het aantal haarvaten per vierkante millimeter te kwantificeren in het huidgebied direct onder de nagelriem. Dit wordt bereikt door eerst een monochroom beeld op te nemen van het nagelbed onder de nagelriem. De tweede stap is om het beeld te importeren in een computerbeeldverwerkingsprogramma.Vervolgens worden de beelden bewerkt. Om de capillairen beter te kunnen visualiseren, is de laatste stap het identificeren en tellen van alle capillairen binnen één vierkante millimeter. Uiteindelijk wordt beeldmanipulatie gebruikt om de kwantiteit en morfologie van de capillairen van een individu aan te tonen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het cardiovasculaire veld, zoals de vraag hoe hypertensie, diabetes en andere ziekten de microcirculatie kunnen beïnvloeden.Maak met een monochrome digitale camera capillaire beelden zoals eerder beschreven. Maak vervolgens kalibratiebeelden van een liniaal met millimetermarkeringen, gebruikmakend van dezelfde camera en dezelfde instellingen voor vergroting als bij het verkrijgen van de capillaire beelden. Importeer het beeld van de liniaal in het computerbeeldverwerkingsprogramma en meet het aantal pixels in een lijn van één millimeter op de foto van de liniaal.Schrijf dit getal op en bereken het aantal pixels in een gebied van één millimeter bij één millimeter. Open vervolgens een van de capillairbeelden en maak de capillairen donkerder en de achtergrond lichter door het beeld aan te passen met een best-fit histogram. Gebruik daarna het commando 'create ROI' in het uitklapmenu om een interessegebied (ROI) van één millimeter bij één millimeter aan de bovenkant van het scherm te creëren.Sleep en positioneer het interessegebied op de locatie met de duidelijkste capillaire lussen. Zorg ervoor dat het interessegebied zodanig wordt geplaatst dat de apex van de capillaire lussen zich helemaal aan de bovenkant van het gebied bevindt. De sleutel tot de reproduceerbaarheid en standaardisatie van deze stap in het protocol is de juiste plaatsing van het interessegebied-vak van één vierkante millimeter.Een goede vuistregel om de standaardisatie te behouden, is om het kader bij de apex of de punt van de capillaire lussen van de afbeelding te plaatsen. Zodra deze correct is gepositioneerd, klikt u op de ROI en vervolgens op 'crop' in het menu dat verschijnt; maak de afbeelding daarna vlak (flatten), zodat alle toekomstige beeldaanpassingen gelijkmatig op de afbeelding worden toegepast. Verhoog vervolgens het contrast van de afbeelding naar 75, zodat de capillairen maximaal zichtbaar zijn.Pas vervolgens de speckle-reductie op de afbeelding toe om de randen van de haarvaten te gladstrijken. Optimaliseer het contrast van de afbeelding door het histogram aan te passen aan het best passende model, zodat de haarvaten zwart zijn en de achtergrond wit. Selecteer op elke afbeelding handmatig een deel van een goed gedefinieerde haarvat met de functie 'target object' om deze te definiëren als de objecten die door het programma geteld moeten worden.Select vervolgens een klein deel van de achtergrond met de achtergrondfunctie als referentie voor gebieden die door het telalgoritme moeten worden genegeerd. Stel de minimale diameter van de getelde objecten in op vijf pixels om te voorkomen dat achtergrondruis als capillairen wordt geteld. Gebruik daarna de tel-functie om direct alle capillairen in de afbeelding voor elk individu te tellen.Bereken het gemiddelde van drie tot vier afbeeldingen om tot een betrouwbaardere beoordeling te komen. Om tijd te besparen, kunt u een macro maken om automatisch een specifieke reeks processen op één of meerdere afbeeldingen uit te voeren; selecteer hiervoor eerst 'record macro' en benoem de macro op basis van de stappen en processen die in deze video worden uitgevoerd en beschreven. Voer vervolgens de stappen voor de beeldbewerking uit terwijl de macro opneemt.Bij het gebruik van de macro op toekomstige afbeeldingen volstaat het om op 'macro uitvoeren' te klikken, waarna het programma de opgenomen verbeteringen automatisch toepast op de gewenste afbeeldingen. De enige stap die gebruikersinvoer vereist, is het bepalen van het kader voor het bijsnijden van de afbeelding. Een optimaal bewerkte afbeelding kan binnen 30 seconden worden geteld en maakt een duidelijk onderscheid tussen haarvaten en de achtergrond, alsof tussen individuele haarvaten onderling.De uiteindelijke verbeterde afbeelding wordt hier getoond. Het totale aantal dat voor deze afbeelding is bepaald, was 54 capillairen per vierkante millimeter. Eenmaal beheerst, kan deze techniek worden gebruikt om 12 afbeeldingen binnen 20 minuten te kwantificeren en te manipuleren.

a-reproducible-computerized-method-for-quantitation-capillary-density

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Capillaroscopy is een niet-invasieve, relatief goedkope methode voor het direct visualiseren van de microcirculatie. De onderarm doorbloeding techniek biedt geaccepteerde niet-invasieve metingen van endotheelfunctie.

Niet-invasieve evaluatie van microvasculaire en endotheelfunctie

We beschrijven het gebruik van een standaard optisch microscoop om kwantitatieve metingen van cellulaire massa, volume en dichtheid uit te voeren door een combinatie van lichtveld en differentiële interferentiecontrast beeldvorming.

Kwantitatieve Optische Microscopie: Meting van Cellulaire biofysische eigenschappen met een standaard optische microscoop

Het raam van de muizen dorsale huidplooi kamer gepresenteerd visualiseert een zone van acute aanhoudende ischemie van een musculocutane flap. Intravitale epi-fluorescentie microscopie vergunningen voor directe en repetitieve evaluatie van de microvasculatuur en kwantificering van hemodynamiek. Morfologische en hemodynamische resultaten kunnen verder worden gecorreleerd met histologische en moleculaire analyses.

Ischemische Tissue Injury in de dorsale huidplooien kamer van de Muis: A Skin Flap Model naar Acute Persistent Ischemia Onderzoek

Het huidige artikel beschrijft de methodologische overwegingen voor verschillende niet-invasieve beoordelingen van vasculaire functie en morfologie die vaak worden gebruikt in medisch onderzoek om verschillende stadia van atherosclerose te beoordelen.

Een methodologische aanpak van niet-invasieve Assessments van de vaatfunctie en morfologie

Dit artikel beschrijft de kwantificering van hemocytometer- en migratie/invasie-micrografieën via twee nieuwe open-source ImageJ-plugins Cell Concentration Calculator en migration assay Counter. Verder beschrijft het protocollen voor beeldverwerving en kalibratie en bespreekt het in detail de inputvereisten van de plugins.

Geautomatiseerde kwantificering en analyse van Cell Counting Procedures Met behulp van ImageJ Plugins

Dit protocol wordt beschreven hoe het gebruik van diffuse polarisatie spectroscopie de klinische bruikbaarheid van de capillary refill test kunt verbeteren. Wij stellen voor een meer gedetailleerde analyse van het verloop van de capillary refill bij gezonde vrijwilligers met behulp van diffuse reflectie spectroscopie video's en nieuwe informatic eindpunten.

Diffuse reflectie spectroscopie: Krijgen de Capillary Refill Test onder iemands duim

We beschrijven de evaluatie van een bepalingscoëfficiënt tussen vat en perfusiedichtheid van de parafoveale oppervlakkige capillaire plexus om de bijdrage van bloedvaten groter dan capillairen aan de perfusiedichtheid te identificeren.

Evaluatie van capillaire en andere vaatbijdrage aan maculaperfusiedichtheid gemeten met optische coherentietomografie angiografie

Dit artikel beschrijft een gevestigde en reproduceerbare lectinevlekkentest voor de gehele retinale preparaten van mount en de protocollen die nodig zijn voor de kwantitatieve meting van vasculaire parameters die vaak worden gewijzigd in proliferatieve en niet-proliferatieve retinopathieën.

Kwantificering van vasculaire parameters in whole mount retinas van muizen met niet-proliferatieve en proliferatieve retinopathieën

Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak. Vasculaire verkalking draagt substantieel bij aan de last van cardiovasculaire morbiditeit en mortaliteit. Dit protocol beschrijft een eenvoudige methode om vasculaire gladde spiercel-gemedieerde calciumprecipitatie in vitro te kwantificeren door fluorescentie beeldvorming.

Een semi-geautomatiseerde en reproduceerbare biologische methode om calciumdepositie in vitro te kwantificeren

Capillulatoscopie is een toegankelijk hulpmiddel voor directe, goedkope en niet-invasieve visualisatie van microvasculatuur. Het doel van dit protocol is om onderzoekers in staat te stellen capilloscopie te gebruiken voor de visualisatie van perifere microvasculaire morfologie in de nagelbedden van muizen.

Niet-invasieve visualisatie van microvasculaire morfologie van nagelbedden bij muizen met behulp van capilloscopie

Leer een reproduceerbare geautomatiseerde methode voor kwantificering van capillaire dichtheid met behulp van nailfold capillaroscopy. Deze techniek ondersteunt cardiovasculair onderzoek naar microcirculatie.

Een reproduceerbare geautomatiseerde methode voor kwantificering van capillaire dichtheid gebruik Nailfold Capillaroscopy

Meer video's verkennen