Limite externo assistido segmentação e quantificação dos ossos Trabecular por um Plugin do Imagej

Summary

Apresentamos um fluxo de trabalho para segmentar e quantificação dos ossos trabecular para imagens 2D e 3D, com base no limite externo do osso, usando um plugin do ImageJ. Esta abordagem é mais eficiente e precisa do que a atual abordagem manual mão-contorno e fornece quantificações de camada por camada, que não estão disponíveis no software comercial atual.

Abstract

Microtomografia computadorizada (micro-CT) é usada rotineiramente para avaliar a quantidade óssea e trabecular Propriedades microestrutural em pequenos animais sob condições de perda óssea diferentes. No entanto, a abordagem padrão trabecular análise de imagens de micro-CT pedaço por pedaço semi-automática mão-contorno, que é mão de obra intensiva e sujeito a erros. Descrito aqui é um método eficiente para segmentação automática de ossos trabecular de acordo com os limites exteriores do osso, onde os ossos trabecular podem ser identificados e segmentados, automaticamente, com precisão, com menos preconceito do operador quando apropriado parâmetros de segmentação são definidos. Para o perfil de parâmetros de segmentação satisfatória, é exibida uma pilha de imagem dos resultados de segmentação, onde todas as combinações possíveis dos parâmetros de segmentação são alterados um por um, em sequência, e resultados de segmentação com parâmetros associados pode facilmente ser visualmente verificada. Como um recurso de controle de qualidade do plugin, objetos padrão simulados são quantificados onde as quantidades medidas podem ser comparadas com valores teóricos. Quantificação de camada por camada de propriedades trabecular e espessuras trabecular são relatados por este plugin, e as distribuições de tais propriedades dentro as regiões selecionadas podem ser perfiladas facilmente. Embora a quantificação de camada por camada retém mais informações sobre ossos trabecular e facilita ainda mais a análise estatística das mudanças estruturais, essas medidas são indisponíveis desde a saída do atual software comercial, onde apenas um único quantificado o valor para cada parâmetro é relatado para cada amostra. Portanto, os fluxos de trabalho descritos são melhores abordagens para a análise de ossos trabecular com precisão e eficiência.

Introduction

Análise de micro-CT dos ossos trabecular é a abordagem padrão para acompanhamento de alterações morfológicas dos ossos em pequenos animais sob diferentes osso perda condições^1,2,3, onde diversas variáveis relacionadas com o estruturas dos ossos são relatados⁴. No entanto, esses parâmetros não estão distribuídos uniformemente na metáfise de ossos longos⁵, e somente um valor resumido ou média é relatado para cada variável estrutural de cada amostra pelo atual comercial máquinas de micro-CT^6,

Protocol

Procedimentos envolvendo assuntos animais foram conduzidos de acordo com o guia para o cuidado e o uso de animais de laboratório (publicação de NIH, 8ª edição, 2011) e já foi revisados e aprovados pelo cuidado institucional do Animal e uso Comitê de Wuhan Universidade.

1. software instalação

1. Instale o software ImageJ. Baixe a versão Windows do software ImageJ (versão 1,51 p) junto com o Java 64-bit de https://imagej.nih.gov/ij/. Extraia o software baixado em uma pasta, que será posteriormente referida como o "diretório ImageJ".
   Nota: Plugins Trabecular análise requerem tempo de 64-bit java executar (versão 1.8) e um sistema ope....

Results

O plugin de análise trabecular é projetado para automaticamente segmentar e ossos trabecular de quantificar com precisão. Inicialmente, osso limite externo é detectado e delineado seguido por uma operação de preenchimento de buracos onde qualquer buracos dentro de conchas cortical externa do osso são preenchidos. Então, uma operação de erosão é realizada para excluir os ossos corticais externas e pegar os ossos trabecular segmentados. Finalmente, as medidas dos ossos trabecular na região .......

Discussion

Este estudo descreve um ImageJ plugin para análise de ossos trabecular, que é automático, eficiente, e amigável. O plugin também pode ser usado para quantificar qualquer objecto 2D ou 3D para medidas de camada por camada de áreas, volumes e espessuras. Atualmente, apenas um único valor medido para cada parâmetro trabecular é relatado para cada amostra por análise de micro-CT padrão, que não representa totalmente as características da entidade medida na região selecionada analisa. O plugin descrito relata quantidades de c.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
ImageJ	NIH	imagej	Qualquer versão com um java 1.8 run time
trabecular analysis plugin	Bomomics	bomomics	versão gratuita ou comercial
Micro CT scanner	Scanco	μ-50	micro CT de qualquer fornecedor
Sistema de computador	Lenovo		qualquer marca
Sistema operacional Windows	Microsoft	Windows 7 x64	qualquer sistema operacional Windows de 64 bits
Software de escritório	Microsoft	Office 2010	qualquer software de planilha que tenha a função de gráfico xy