EasyFiji é um plugin de interface gráfica para Fiji (ImageJ) que oferece um conjunto selecionado de ferramentas de visualização e processamento de imagens de fluorescência, frequentemente utilizadas por cientistas da vida.
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EasyFiji é um plugin de interface gráfica para Fiji (ImageJ) que oferece um conjunto selecionado de ferramentas de visualização e processamento de imagens de fluorescência, frequentemente utilizadas por cientistas da vida.
Fiji (Fiji Is Just ImageJ) é um pacote extenso e extensível de processamento de imagens de código aberto, amplamente utilizado pela comunidade de análise de bioimagens. No entanto, para cientistas da vida não computacionais, interagir manualmente com as muitas capacidades de Fiji exige aprender e navegar por um sistema de menus profundamente complexo. Além disso, alguns comportamentos padrão de comandos não são ideais para exibição e processamento de imagens por fluorescência. Para aumentar a eficiência dos cientistas da vida que trabalham com imagens de microscopia de fluorescência, desenvolvemos o EasyFiji, um plugin de interface gráfica (GUI) curado para Fiji. Cada comando EasyFiji é executado por meio de botões e controles deslizantes aprimorados por tooltip e sempre apresenta execução específica do canal, conforme necessário para imagens de fluorescência. Comandos que alteram intensidades de pixels também são impossíveis de fazer com um único clique para permitir um processamento mais interativo e podem ser automaticamente gravados e salvos como texto para registro. Um painel de informações de imagem exibe configurações cruciais para a interpretação da imagem. Novas funções de renderização de imagem e correção de descoloração também são fornecidas. O plugin está disponível gratuitamente no GitHub e como um site de atualização de Fiji. Este protocolo descreve os passos para usar a interface do EasyFiji para visualização e processamento de imagens de microscopia de fluorescência.
Fiji (Fiji Is Just ImageJ) é um pacote extenso e extensível de processamento de imagens de código aberto, amplamente utilizado pela comunidade de análise de bioimagem 1,2. A grande base de código de algoritmos de uso geral das Fiji, juntamente com sua linguagem macro e interface de plugins, pode ser convenientemente utilizada por analistas computacionais para fornecer uma solução para quase qualquer problema de processamento ou análise de imagens. No entanto, para usuários de ciências da vida com pouca experiência computacional, os >1.100 comandos do FIJI distribuídos por um menu suspenso profundamente complexo podem ser assustadoramente complexos de navegar e utilizar de forma eficaz. Várias abordagens foram adotadas para simplificar o uso manual de Fiji. A barra de busca de Fiji é uma alternativa à navegação por menus, oferecendo acesso a excelente documentação de ajuda, mas somente se o usuário souber o nome do algoritmo que precisa. Os botões da barra de ferramentas de Fiji podem ser personalizados para fornecer acesso rápido a comandos definidos pelo usuário, mas esse procedimento exige a escrita de um código macro e a previsão de quais comandos serão mais úteis. O plugin ActionBar oferece uma janela de interface gráfica (GUI) independente com arranjos de botões personalizáveis e organizáveis, mas, novamente, código e experiência são necessários para preencher os botõesefetivamente 3. Nenhuma dessas soluções atende às necessidades de cientistas da vida com pouca experiência em processamento de imagens.
Além das questões de interface do usuário, muitos cientistas da vida que trabalham com imagens de microscopia de fluorescência exigem procedimentos específicos de exibição e processamento por canal. No entanto, alguns comandos Fiji comumente utilizados não são conscientes de canal por padrão. Por exemplo, os usuários podem querer renderizar canais pseudo-coloridos juntos de forma igualmente relevante, ou para destacar especificamente regiões de intensidade semelhante entre canais, ou para preservar o contraste em tons de cinza de um sinal morfológico enquanto também exibem fluorescência. Em cada um desses casos de uso, a técnica de renderização composta RGB de Fiji obscurece a informação desejada no nível perceptual. Ao processar imagens multicanais, filtros nativos de imagem Fiji (ou seja, Process | Filtros), ou processam apenas o plano de bits 2D ativo ou então todos os planos de bits na janela da imagem (ou seja, a 'pilha' conforme definido pela classe ImageStack). O primeiro comportamento falha em processar através da dimensão z ou t para um dado canal, enquanto o segundo comportamento é quase invariavelmente impróprio, já que cada canal contém um padrão de coloração e uma relação sinal-ruído únicos, exigindo o uso de parâmetros de processamento específicos do canal. Comandos de correção de descoloração do Native Fiji (Imagem | Ajustar | Correção de Bleach (Correção de Bleach Correction) atuam incorretamente quando aplicados a imagens de fluorescência multicanal, porque, novamente, elas corrigem em todo o ImageStack, onde os dados do canal são intercalados, em vez de corrigirem individualmente na dimensão z ou t dentro de cada canal.
Para abordar essas questões para cientistas da vida que trabalham com imagens de microscopia de fluorescência, desenvolvemos o EasyFiji, um plugin de interface gráfica selecionada e guiada para Fiji. EasyFiji é um conjunto curado de comandos organizados tematicamente que permitem renderização e processamento conscientes do canal. Quatro painéis tabulados, Display, Process, Save e Image Info, cada um contém coleções relacionadas a temas de botões e controles deslizantes aprimorados por tool-tips para execução de comandos. Outras conveniências incluem uma funcionalidade de desfazer para processamento interativo, um gravador de ações simples em texto simples que pode salvar automaticamente ações de modificação de pixels junto com uma imagem, e uma exibição formatada das configurações de aquisição importantes para a interpretação da imagem. O EasyFiji também oferece novas ferramentas de renderização de imagens e correção de descoloração. O EasyFiji não suporta análise quantitativa de imagens nem funções de processamento em lote, pois esses procedimentos devem ser realizados apenas com a ajuda de um analista especialista em bioimagem. Embora o EasyFiji seja conciso por design, todos os comandos nativos em Fiji estão sempre disponíveis pelo sistema de menus nativo das Fiji. Acreditamos queo design 4 do EasyFiji, direcionado ao público, aumentará o uso de Fiji entre cientistas da vida. Aqui apresentamos o design, implementação e aplicação do EasyFiji para imagens de microscopia de fluorescência. O plugin é fácil de instalar via um site de atualização de Fiji (https://imagej.github.io/list-of-update-sites/ e https://imagej.net/plugins/EasyFiji_plugin), enquanto código open-source pode ser baixado via GitHub; O plugin e o código-fonte estão disponíveis gratuitamente (https://github.com/stjude/EasyFiji).
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Este protocolo descreve como instalar e usar o EasyFiji.
1. Para instalar o EasyFiji...
2. Uso do painel de exibição do EasyFiji
NOTA: Como mostrado na Figura 1A, o painel de exibição suporta pseudo-coloração de canais de fluorescência usando botões de amostra de cor, controles intuitivos de ajuste de contraste e novas opções para renderizações de imagens multicanal calibradas perceptualmente. Comandos nativos de Fiji para projeção e refatiamento de imagens 3D/4D também estão incluídos. A Tabela 1 documenta a correspondência entre comandos EasyFiji e comandos nativos Fiji.
3. Uso do painel do Processo EasyFiji
NOTA: Como mostrado na Figura 1B, a seção de Recursos de Canal do painel de Processo fornece comandos de processamento de imagem baseados em controle deslizante com dicas de ferramenta que podem ser usadas para melhorar a exibição da imagem. O botão Desfazer a Última Última possibilita o processamento interativo. As dimensões da imagem podem ser alteradas usando os botões Modificar Dimensões. A Tabela de Ações é usada para registrar como texto simples comandos de processamento que alteram os valores de intensidade dos pixels da imagem. O log pode então ser salvo automaticamente com a imagem usando o mesmo título (veja o painel de salvamento).
4. Usando o Painel de Salvamento do EasyFiji
NOTA: Como mostrado na Figura 1C, o painel de Salvar foi projetado para ajudar não especialistas a selecionar o formato correto de arquivo de imagem para o caso de uso pretendido. Quando a caixa de seleção Ações de Salvar está marcada, todas as ações de processamento aplicadas a uma imagem, conforme listadas na Tabela de Ações, são automaticamente salvas junto com a imagem, usando o mesmo nome de arquivo e caminho, exceto com a extensão *.txt. Se múltiplas imagens estiverem abertas e processadas em paralelo, todas as ações realizadas em todas as imagens são exibidas na Tabela de Ações. No entanto, apenas as ações aplicadas à imagem que está sendo salva são salvas junto com essa imagem. O arquivo de texto salvo aparece no sistema de arquivos, mas não abre em Fiji. Se desejado, arquivos de texto podem ser abertos em Fiji arrastando o ícone do arquivo para a barra de ferramentas Fiji.
5. Uso do painel de Informações de Imagem do EasyFiji
NOTA: Como mostrado na Figura 1D, o painel de Informações de Imagem exibe configurações de aquisição específicas de fornecedores em texto simples, que são cruciais para a interpretação de imagens. Veja a Tabela 2 para uma lista dos tipos de formatos de imagem confocal atualmente suportados.
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Renderizações pseudo-coloridas de imagens de fluorescência multicanal podem ser usadas para ilustrar as relações espaciais ou de intensidade entre sinais; no entanto, o Fiji nativo oferece apenas uma técnica de renderização composta RGB que inerentemente confunde a coloração e o brilho no nível perceptual. Para ilustrar esse problema, a Figura 2 utiliza uma imagem de dois canais da N-Myc e da RNA Polimerase II (RNAPolII). Na Figura 2A
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Fiji é um software de processamento e análise de imagens de código aberto, amplamente popular entre analistas de imagem. No entanto, sua interface de menu complexa e, às vezes, comportamentos pouco intuitivos em relação à exibição e processamento de imagens de fluorescência apresentam desafios para cientistas da vida não computacionais. A EasyFiji oferece aos cientistas da vida um conjunto selecionado de botões e controles deslizantes organizados tematicamente e aprimorados por tooltips,...
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Os autores declaram que não possuem interesses financeiros concorrentes nem outros conflitos de interesse.
Agradecemos aos membros do St. Jude's Cell and Tissue Imaging Center e do Center for BioImage Informatics pelos comentários sobre o manuscrito. Imagens biológicas foram gentilmente fornecidas por: Figura 2: Melissa Marzahn e Tanja Mittag; Figura 3: Peng Wei e James Morgan; Figura 4A: Aaron Pitre; Figura 4B: Aaron Pitre e Woo Jung Cho; Figura 5A: Helen Chen e Heather Mefford; Figura 5B: Sauradeep Sinha e Giedre Krenciute.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| EasyFiji GitHub Site | Código Aberto | https://github.com/stjude/EasyFiji | |
| Fórum Image.sc EasyFiji | Código Aberto | https://forum.image.sc/t/announcing-easyfiji-a-user-friendly-gui-plugin-for-fiji/117617 | |
| Site do EasyFiji ImageJ.net | Código Aberto | https://imagej.net/plugins/EasyFiji_plugin#quick-start | |
| FIJI Software | Código Aberto | https://imagej.net/software/fiji/downloads | |
| VLC Media Player | Código Aberto | https://www.videolan.org/vlc/ |
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