Kwantificeren van de Intermembrane afstanden met seriële afbeelding Dilations

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het hart elektrofysiologische veld, over de structuur van de extracellulaire ruimte en cellulaire communicatiemechanismen. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat het een hoge doorvoercapaciteit heeft en een verbeterde ruimtelijke bemonsteringsfrequentie. In wezen kunnen we sneller en met meer vertrouwen metingen krijgen dan voorheen.

Perinexus identificatie en het oplossen van programma's zijn moeilijk te leren zonder visuele demonstratie, omdat de perinexus is een relatief nieuw gedefinieerde structuur, en het oplossen van problemen kan niet intuïtief zijn voor onderzoekers die niet vertrouwd zijn met MATLAB. Voor grijswaardenafbeeldingen wordt numerieke computersoftware gebruikt om ervoor te zorgen dat geen enkele pixel een intensiteit heeft van meer dan 255 pixels. Open vervolgens onze gekoppelde afbeelding in beeldverwerkingssoftware en zoom in op de perinexus.

Het is van cruciaal belang om de perinexus goed te identificeren. De eerste stap is het identificeren van een gap junction plaque, die een gestreepte uitstraling heeft. Dan zoeken we naar twee tegengestelde membranen, in het vlak, tot ongeveer 200 nanometer.

Identificeer de gap junction plaque van het pentylaminer structuur. Het begin van de perinexus, is het punt waarop de twee tegengestelde celmembraan bilayers uiteenlopen. Een schaalbalk weergeven in nanometers.

De begin- en eindpunten van de perinexuscontour zijn 200 nanometer vanaf het begin van de perinexus. Selecteer vervolgens het gereedschap selectie uit de vrije hand. Klik en sleep, of gebruik een stylus om zorgvuldig te traceren langs het binnenste membraan van een cel, aan het begin van de perinexus, en terug langs het binnenste membraan van de tweede cel.

Sluit het geselecteerde gebied door de muisknop los te laten of de stylus op te tillen. Stel vervolgens de lijnbreedte in op één pixel en de voorgrondkleur op de hoogste intensiteitswaarde voor het afbeeldingstype. Zoals wit, voor grijswaardenafbeelding.

Maak een getraceerde omtrek uit de selectie en sla de resulterende afbeelding op als bestandstype dat compatibel is met de analysesoftware, zoals JPEG of TIFF. Open indien nodig de analysesoftware voor membraanscheidingsafstand en wijzig de opslaglocaties voor de gegevens en cijfers die moeten worden gegenereerd. Sla het bestand op en sluit het.

Voer vervolgens het programma uit. Stel de drempelwaarde voor ruimtelijke afgeleide verloop op de juiste manier in voor de identificatie van de middellijn. Stel de schaal en pixels per lengte van de eenheid in.

Stel de ruimtelijke onder- en bovengrenzen in voor het interessegebied, met betrekking tot de rand van de knooppunt van de kloof. Selecteer automatische of handmatige startpuntdetectie. Handmatige startpuntdetectie kan nodig zijn voor onregelmatig gevormde perinexi.

Open vervolgens de afbeelding met de omlijning perinexus. Klik en sleep om een vak rond de perinexus te tekenen, met uitzondering van het gesloten uiteinde. Dubbelklik in de getraceerde perinexusomtrek om de afbeelding bij te snijden en de middellijn te identificeren.

Als het beginpunt handmatig moet worden geselecteerd, worden een kruishaarcursor en middellijn boven de oorspronkelijke afbeelding weergegeven. Selecteer een punt buiten de perinexus dicht bij het gewenste startpunt om het proces voort te zetten. Zodra het proces is voltooid, bevestigt u dat de middellijn binnen de perinexus blijft en kruist u het beginpunt goed.

Bekijk de gegenereerde gegevens en plot de perinexal breedte. Als de middenlijn niet goed is geïdentificeerd en geïsoleerd, opent u de g-mag-afbeeldingsarray om een geschikte verloopdrempel te bepalen. We gebruiken het indexgereedschap om rond de middellijn te klikken en de g-mag array om een idee te krijgen van welke pixel we willen dat het algoritme voor het vinden van de middellijn moet worden geselecteerd.

De verloopdrempel moet vervolgens net boven de intensiteitswaarde van die pixels worden ingesteld. Selecteer het indexgereedschap en klik op en rond de middellijn om de indexwaarde weer te geven van de pixels die moeten worden geselecteerd. Stel de drempelwaarde voor ruimtelijke afgeleide verloop in op net boven de indexwaarde en voer het proces opnieuw uit.

Als het beginpunt niet correct is gedetecteerd in het geautomatiseerde proces, voert u het programma opnieuw uit met handmatige startpuntdetectie. In dit proces worden handmatige contouren in één pixelstappen verwijd om het aantal pixels tussen de twee randen te tellen. Elke toename wordt toegevoegd aan een werkend beeld om een ruimtederivaat te genereren.

De oorspronkelijke omtrek en de middellijn zijn discontinuïteiten in de omvang. Na het isoleren van de middellijn, wordt het verfijnd door dilatatie, erosie, en een pathfinding algoritme. Perinexal breedte wordt gepresenteerd als een functie van afstand tot het begin van de perinexus, of binnen een regio van belang, en als een gemiddelde van beide functies.

Naarmate de perinexusoriëntatie veranderde, werden over- of onderschattingen in perinexusbreedte waargenomen, afhankelijk van het dilatatiepatroon. Trigonometrische correctie geproduceerd resultaten sterk gecorreleerd met beelden gedraaid om de perinexus horizontaal oriënteren. Het algoritme is gevalideerd voor verschillende ruimtelijke resoluties, referentie-eenheden en afbeeldingsformaten.

Zowel ervaren als onervaren gebruikers traceerden de contouren sneller dan ze handmatig het beeld segmenteerden. En het geautomatiseerde proces had een aanzienlijk grotere ruimtelijke resolutie. Ervaren en onervaren waarnemers nauwkeurig geïdentificeerd significante verschillen in perinexal breedte tussen patiënten met en zonder reeds bestaande atriumfibrilleren.

Deze waarnemers identificeerden ook nauwkeurig geen significant verschil tussen absolute breedtes van de hiaatverbinding in de zelfde bevolking. De perinexal en gap junction breedtes waren in overeenstemming met eerdere rapporten. Tijdens het proberen van deze procedure, vergeet niet om uw tijd te nemen met de omtrek, als zelfs kleine afwijkingen van het membraan kan aanzienlijke fouten op deze schaal te produceren.

Over het algemeen worstelen personen die nieuw zijn bij deze methode omdat ze niet bekend zijn met de structuur die ze meten, of ze weten niet hoe problemen kunnen worden opgelost om puntidentificatie of middenlijnafwijking te starten. Het zien van deze beeldverwerkingsmethode uitgevoerd is van cruciaal belang. Zoals perinexus identificatie en algoritme het oplossen van problemen zijn moeilijk te leren zonder.

En we willen ervoor zorgen dat we kwantificeren wat we zeggen dat we meten. Deze techniek maakt de weg vrij voor onderzoekers op het gebied van hartgezondheid, om een hogere resolutie kwantificering van vele niveaus van cardiale functie te verkennen. Van nanoschaal, extracellulaire ruimten tot klinische bepaling van ventriculaire efficiëntie of disfunction.

Hoewel deze methode werd aangetoond met elektromicroscopie beelden, kan het ook worden toegepast op andere beeldvormingstechnieken, zoals cardiale echocardiografie om de mechanische functie van het hart nauwkeuriger te kwantificeren. Deze methode kan toepassingen vinden in elk beeldvormingsveld omdat het programma de ruimte tussen twee gedefinieerde randen kan meten, als de schaal op de juiste manier is ingesteld en de randen bijna parallel zijn.