27 de outubro de 2023
A combinação de várias modalidades de imagem é frequentemente necessária para obter uma compreensão abrangente da fisiopatologia. Essa abordagem utiliza simuladores para gerar uma transformação diferencial entre os sistemas de coordenadas de duas modalidades, que é então aplicada para co-registro. Este método elimina a necessidade de fiduciais em digitalizações de produção.
Desenvolvemos ferramentas de software para imagens pré-clínicas, incluindo reconstrução, fusão, segmentação e quantificação de imagens. Nosso software deve ser fácil de usar, eficiente e compatível com qualquer dispositivo de imagem de pequenos animais para permitir a análise quantitativa reprodutível dos dados de imagem multimodal adquiridos. A automação é um tópico importante em nosso campo porque a análise manual geralmente é muito demorada, propensa a erros e dificilmente reproduzível.
A automação baseada em software pode tornar a análise eficiente e reproduzível, mas o desafio está em tornar a automação robusta o suficiente. Os dispositivos de imagem de pequenos animais fornecem dados de imagem volumétrica de camundongos e ratos de laboratório anestesiados e permitem a avaliação não invasiva de alterações patológicas e fisiológicas. Dispositivos multimodais integrados combinam os pontos fortes de várias modalidades, como Micro-CT e PET.
Também é possível combinar dois dispositivos separados. Desenvolvemos softwares para a fusão automatizada de modalidades especiais, como Micro-CT e FMT. Também fornecemos um software eficiente para fusão interativa de imagens e definimos um novo formato de arquivo para armazenar os dados da imagem, considerando aspectos da curadoria de dados.
No ano passado, publicamos uma abordagem para gating respiratório retrospectivo em configurações de alto rendimento. Nosso protocolo reside em uma matriz de transformação, que é gerada usando uma etapa de calibração que envolve estruturas visíveis, como marcadores fiduciais. Em seguida, a fusão de imagens pode ser automatizada usando essa matriz de transformação, o que elimina a necessidade de marcadores.
Este estudo apresenta ferramentas de software projetadas para imagem pré-clínica, com foco na automação da análise de imagens multimodais. As ferramentas aumentam a eficiência e a reprodutibilidade na análise de dados de imagens volumétricas provenientes de dispositivos de imagem em animais pequenos.
A co-registração robusta e livre de marcadores de modalidades de imagem pré-clínicas resolve um gargalo crítico na pesquisa translacional, permitindo a integração reprodutível e quantitativa de conjuntos de dados multimodais. Essa capacidade aumenta a confiança preditiva em modelos de doenças e apoia uma validação de alvos mais confiável e a redução de riscos mecanicistas ao longo do processo de descoberta. Fluxos de trabalho simplificados e prontos para automação reduzem a variabilidade manual e facilitam estudos de imagem escalonáveis e multi-sítio para portfólios empresariais de P&D.
Este fluxo de trabalho de co-registro sem marcadores integra a descoberta inicial, a identificação de compostos ativos e a validação pré-clínica, permitindo a integração contínua de dados de imagem provenientes de múltiplas modalidades e dispositivos.