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

O objetivo geral deste procedimento é quantificar as medidas estruturais dos ossos trabeculares automaticamente com precisão e eficiência. Esse método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo da análise de imagens, como medir estruturas irregulares com precisão e eficiência. A principal vantagem dessa técnica é que as medições estruturais de objetos bidimensionais ou tridimensionais por essa técnica são mais precisas e eficientes do que as atuais abordagens de quantificação disponíveis.

Para iniciar este procedimento, primeiro instale o software ImageJ e os plug-ins de análise trabecular, conforme descrito no protocolo de texto. Abra o software ImageJ. Em Plugins, BoMomics, Simulate Objects, clique no botão Circle.

Na janela pop-up resultante, insira 200 como o diâmetro e clique em OK para gerar um círculo simulado com um diâmetro de 200 pixels. Salve o círculo gerado no formato TIFF. Em seguida, em Plugins, BoMomics, Simulate Objects, clique no botão Quadrado.

No pop-up, insira 200 e o comprimento do lado e clique em OK para gerar um quadrado simulado com um comprimento de lado de 200 pixels. Salve-o no formato TIFF. Em seguida, no mesmo menu, clique no botão Esfera.

Insira 30 como o diâmetro e clique em OK para gerar a esfera simulada. Clique em Plugins, 3D, Visualizador de volume para visualizar a esfera e salve-a no formato TIFF. Por fim, em Plugins, BoMomics, Simulate Objects, clique no botão Cilindro.

Insira 30 como o diâmetro e 100 como a altura e, em seguida, clique em OK para gerar o cilindro simulado. Depois disso, clique em Plugins, 3D, Visualizador de volume para visualizar o cilindro e salve-o no formato TIFF. Primeiro, abra o software ImageJ e abra ou importe uma imagem digitalizada.

Deslize a barra de rolagem inferior para escolher uma fatia e clique no botão Imagem, Ajustar, Limiar. Na janela pop-up Limite, ajuste os valores mínimo e máximo de limite para garantir que os ossos estejam bem separados do plano de fundo. Registre o valor do limite mínimo como o valor do limite do osso cortical.

Em seguida, clique no botão Plugins, BoMomics, Trabecular Parameter Profiling botão. Na janela pop-up, defina o Índice de fatias para a posição da fatia representativa. Defina os valores de Osso cortical, Intervalo e Etapa para calcular um conjunto de limites corticais para criar perfis de parâmetros de segmentação.

Depois disso, defina os valores de Diâmetro do ruído, Passo e Intervalo para especificar um conjunto de valores de ruído para a análise. Defina os valores de Diâmetro do furo, Passo e Intervalo para calcular um conjunto de valores de furo. Clique em OK para executar a criação de perfil de parâmetro.

Na janela Resultados da criação de perfil de parâmetro, verifique visualmente os resultados da segmentação e selecione uma camada de fatia onde o limite externo do osso é delineado com precisão. Em seguida, recupere os parâmetros de criação de perfil da entrada correspondente na tabela Resultados da criação de perfil de parâmetro. Para começar a analisar os ossos trabeculares, abra o software ImageJ e abra ou importe uma imagem digitalizada.

Clique no botão Plugins, BoMomics, Trabecular Segmentation. Preencha os parâmetros de análise apropriados, conforme mostrado aqui. Em seguida, clique em OK para realizar a segmentação trabecular.

Inspecione visualmente os resultados na janela Resultados da segmentação trabecular. Em seguida, salve os ossos trabeculares extraídos mostrados na janela Ossos Trabeculares Segmentados no formato TIFF para análise posterior. Depois disso, clique no botão Plugins, BoMomics, Trabecular Analysis e preencha os parâmetros de análise apropriados, conforme descrito no protocolo de texto.

Na seção Relatório de resultados, selecione um ou mais parâmetros a serem medidos onde as opções são volume ósseo trabecular, volume total e espessura medidos bidimensionalmente ou tridimensionalmente. Para realizar a análise trabecular, marque as caixas de seleção para 2D e 3D e, em seguida, clique OK.To começar a quantificar objetos, abra uma imagem simulada no software ImageJ. Selecione o botão Plugins, BoMomics, Trabecular Analysis e preencha os parâmetros de análise apropriados, mantendo os valores padrão para Início, Fim, Limite de contorno e Ossos trabeculares, enquanto define Diâmetro de redução de ruído, Diâmetro de preenchimento de furo e Diâmetro de espessura cortical como zero.

Na seção Relatório de resultados, selecione 2D e 3D como os parâmetros a serem medidos. Em seguida, clique em OK para executar a análise trabecular no objeto simulado. Depois disso, calcule o volume ósseo calibrado, o volume total, o conteúdo mineral ósseo, a fração do volume ósseo e a densidade mineral óssea em colunas de planilha e analise os dados, conforme descrito no protocolo de texto.

Neste estudo, um plug-in ImageJ é usado para segmentar e quantificar automaticamente os ossos trabeculares. A análise de perfil de parâmetro representativo usando diferentes condições de parâmetro revela que algumas combinações são mais precisas ao delinear os limites externos de um osso do que outras. Em seguida, a segmentação e análise são realizadas para quantificar as medidas dos ossos trabeculares.

Os resultados dessa segmentação podem ser verificados visualmente fatia por fatia. As quantificações brutas do volume ósseo, do volume total, da soma dos valores de cinza e da espessura, em duas ou três dimensões, podem ser relatadas dependendo de quais opções são selecionadas durante a análise. As informações de calibração são extraídas do conjunto de dados de micro-TC escaneado e as medições calibradas do volume ósseo, volume total, conteúdo mineral ósseo, fração de volume ósseo e densidade mineral óssea são calculadas.

Suas distribuições podem então ser perfiladas na região de análise selecionada, camada por camada, em relação às posições da camada. Uma vez dominada, essa técnica pode quantificar ossos trabeculares de 500 camadas de imagem em 10 a 20 minutos, se for executada corretamente. Tivemos a ideia para esse método pela primeira vez quando descobrimos que os resultados relatados pelo software do fornecedor de micro-CT não eram reproduzíveis quando o mesmo conjunto de dados foi analisado pelo mesmo operador experiente.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como escolher os parâmetros de segmentação óssea apropriados e realizar análises de ossos longos com o mínimo de interações do usuário.