De alta capacidade Análise de Imagem de esferóides tumorais: uma aplicação de software de fácil utilização para medir o tamanho de esferóides automaticamente e com precisão

O objetivo geral do experimento a seguir é usar um software de análise de imagem de alto rendimento para medir o tamanho do tumor S tridimensional fotografado com microscopia de campo claro. Isto é conseguido arranjando primeiramente todas as imagens com esteroide do tumor 3D na estrutura correta do diretório e nos nomes de arquivo para este programa esteroide do sizer. Como um esteróide de segunda etapa, o dimensionador calcula automaticamente o limite deste esteróide com base no algoritmo de contorno ativo e mede o tamanho deste esteróide.

Em seguida, uma varredura de controle de qualidade bem projetada é feita para garantir os melhores resultados para cada imagem. Após a análise do resultado nos dados, o crescimento do esteróide 3D sob tratamento experimental pode ser elucidado. A principal vantagem deste programa de computador é que ele integra um poderoso algoritmo de análise de imagem automatizado e um fluxo de trabalho de controle de qualidade para suportar a análise de imagem de alto rendimento.

O software tolera fundo de imagem irregular ou ruidoso. Reduz notavelmente a mão de obra e acelera o processo de análise. A implementação do software é benéfica para que os esteróides tumorais 3D se tornem um modelo in vitro de rotina para exames de drogas na indústria e na academia.

O dimensionador de sphe requer MATLAB com as caixas de ferramentas de processamento de sinal e processamento de imagem. Uma caixa de ferramentas opcional a ser usada é o dimensionador OID de downloads de processamento paralelo do servidor Rutgers e descompactá-lo em um diretório de instalação, que será necessário nas etapas subsequentes. Agora prepare suas imagens.

Primeiro, determine a resolução da imagem do sistema de imagem e a escala absoluta da imagem em mícrons por pixel. Em última análise, a escala de cada imagem no experimento deve ser a mesma. Certifique-se de converter todos os formatos de arquivo de imagem proprietários em um formato de arquivo aceito, como TIFF ou jpeg.

Agora, salve os arquivos usando nomes de arquivo específicos e a estrutura de diretório exigida pelos nomes de arquivo de software deve ser nomeado por placa, linha e coluna Os diretórios de arquivos devem ser organizados como um experimento por diretório com um único subdiretório para cada ponto de tempo no experimento. Cada imagem de cada placa em um ponto de tempo deve compartilhar um subdiretório. Comece abrindo o MATLAB e, na janela de comando, oriente-se para o diretório de instalação do sphe sizer.

Em seguida, digite Sphe sizer um zero e pressione return para iniciar este programa de dimensionamento OID. Agora clique no botão procurar na nova janela e selecione o diretório preparado com todas as imagens do experimento. Em seguida, no campo de texto da pasta, selecione as alternâncias incluir subpastas para controle de qualidade.

Selecione a opção de exibição em tempo real. O próximo passo é especificar a resolução das imagens, o que deve ser feito para que o programa converta corretamente os pixels em milímetros. Neste ponto, o usuário pode entrar no menu avançado para acessar mais configurações nesta caixa de cores especial.

Deixe em nada para imagens de oito bits ou 16 bits. Se as imagens forem capturadas em 12 bits. Escolha 12 lances.

Depois que todas as configurações estiverem definidas corretamente, inicie a computação clicando em computar enquanto a computação está sendo executada para todo o conjunto de imagens. Os resultados da segmentação individual são exibidos no software em tempo real quando a computação é concluída, a tabela de resultados exibe o volume do arquivo de pasta, comprimento, largura e uma alternância válida para todas as esferas analisadas. A alternância válida é para controle de qualidade.

Quando o usuário clica em qualquer célula da tabela de resultados, as imagens originais e de controle de qualidade serão exibidas no lado direito para revisão, examine todas as imagens sequencialmente usando a seta para baixo no teclado. Quando um limite de esferóide suspeito for encontrado, refine-o clicando em inicialização manual na imagem original. Arraste a ferramenta de elipse para cobrir o esteróide com mais precisão.

A tabela de resultados atualizará as medidas de acordo. Se o manual inicializar não conseguir encontrar o limite ideal do esteróide desejado, use o botão de desenho manual para exibir a imagem original e traçar o limite do esteróide. Se a imagem não contiver um esteróide válido, basta desmarcar a alternância válida para essa imagem.

Quando o controle de qualidade estiver concluído, clique na caixa formatar resultados para salvar os resultados. Os nomes de arquivo exportados podem ser configurados na janela de opções avançadas. O arquivo de saída da lista é uma tabela delineada por tabulação que pode conter todas as medidas.

O arquivo de saída de formato é uma tabela delineada por tabulação e organiza o valor do volume no formato de placa original para uma análise de dados fácil, visual e downstream. O dimensionador de sphe pode detectar o limite das esferas em imagens com robustez, mesmo em várias condições de imagem desfavoráveis. Ocasionalmente, a detecção inadequada deste OID ocorre, em seguida, a ferramenta inicializada manual funciona, permitindo que o usuário defina corretamente a localização e o tamanho deste esteróide manualmente.

Em casos extremos, o esteróide pode não ser segmentado corretamente de distração e fundo barulhento automaticamente ou com a ferramenta inicializada manualmente. Nesses casos, o programa permite que o usuário desenhe manualmente o limite do esteróide para gerar medições longitudinais e volumétricas precisas. A eficiência do software é validada pela análise do mesmo conjunto de 288 imagens por análise manual versus computadores de núcleo único e multinúcleo.

A análise de imagem é mais de 18 vezes mais rápida por imagem usando o medidor de esteróides do que as medições manuais para demonstrar a repetibilidade do software. Um conjunto de 24 esteróides foi analisado três vezes por cada método. O medidor de esteróides mostrado em verde exibiu menor dação padrão nas medições do que a análise manual.

Em um experimento viabilizado com a ajuda do tamanho do esteróide, o crescimento do tumor visto como esteróide foi testado com inibidores de HSP 90 e tratamentos com cladribina. Os resultados mostraram que um tratamento combinado pode ter um efeito antitumoral in vivo. Este estudo apresenta um programa rápido, flexível e eficaz para a determinação precisa do tamanho dos esteróides tumorais 3D.

O programa de tamanho ster é fácil de usar e requer o mínimo de entrada do usuário. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que os esteróides são visualizados no centro do campo sem tocar na borda da parede. Todas as imagens devem ser capturadas sob o mesmo objetivo e que todos os arquivos estejam corretamente nomeados e organizados conforme indicado no protocolo.