July 8th, 2014
Мы представляем программного обеспечения для анализа изображений высокой пропускной приложение для измерения размера трехмерных опухолевых сфероидов полученную с ярко-микроскопии. Это приложение обеспечивает быстрый и эффективный способ изучения последствий терапевтических препаратов на сфероидах, что выгодно для исследователей, которые хотят использовать сфероидов в экранах наркотиков.
Общая цель следующего эксперимента заключается в использовании высокопроизводительного программного обеспечения для анализа изображений для измерения размера трехмерной опухоли S, визуализированной с помощью светлопольной микроскопии. Это достигается путем предварительного упорядочивания всех изображений с 3D опухолевым стероидом в правильную структуру каталогов и имена файлов для этой программы для определения размера стероидов. В качестве стероида второго шага, Sizer автоматически вычисляет границу этого стероида на основе алгоритма активного контура и измеряет размер этого стероида.
Затем выполняется хорошо продуманный контроль качества, чтобы обеспечить оптимальные результаты для каждого изображения. Проанализировав результат в данных, можно выяснить рост 3D стероида при экспериментальном лечении. Основное преимущество этой компьютерной программы заключается в том, что она объединяет мощный алгоритм автоматизированного анализа изображений и рабочий процесс контроля качества для поддержки высокопроизводительного анализа изображений.
Программа терпит неровный или зашумленный фон изображения. Это значительно сокращает трудозатраты и ускоряет процесс анализа. Внедрение программного обеспечения полезно для того, чтобы 3D-стероиды для опухолей стали рутинной моделью in vitro для скрининга лекарств как в промышленности, так и в академических кругах.
Для работы дробилки требуется MATLAB с наборами инструментов для обработки сигналов и изображений. Дополнительным набором инструментов для использования является параллельная обработка загрузки OID sizer с сервера Rutgers и распаковка его в каталог установки, который понадобится на последующих шагах. Теперь подготовьте изображения.
Во-первых, определите разрешение изображения системы формирования изображений и абсолютный масштаб изображения в микронах на пиксель. В конечном счете, масштаб каждого изображения в эксперименте должен быть одинаковым. Обязательно преобразуйте все проприетарные форматы файлов изображений в приемлемые форматы файлов, такие как TIFF или jpeg.
Теперь сохраните файлы с использованием определенных имен файлов и структуры каталогов, требуемой программным обеспечением, имена файлов должны быть названы по пластинам, строкам и столбцам. Каталоги файлов должны быть расположены как один эксперимент на каталог с одним подкаталогом для каждого момента времени в эксперименте. Каждое изображение с каждой пластины в определенный момент времени должно иметь общий подкаталог. Начните с открытия MATLAB и в командном окне перейдите в каталог установки sphe sizer.
Затем введите Sphe sizer на один ноль и нажмите клавишу Return, чтобы запустить эту программу OID Sizer. Теперь нажмите кнопку обзора в новом окне и выберите каталог, подготовленный со всеми изображениями из эксперимента. Затем в текстовом поле папки выберите переключатели включения подпапок для контроля качества.
Выберите опцию отображения на лету. Следующим шагом является указание разрешения изображений, что необходимо сделать для того, чтобы программа правильно конвертировала пиксели в миллиметры. На этом этапе пользователь может войти в расширенное меню, чтобы получить доступ к дополнительным настройкам в этом специальном цветовом поле.
Оставьте его в отсутствующем значении для восьмибитных или 16-битных изображений. Если изображения захватываются с разрешением 12 бит. Выберите ставку 12.
После того, как все конфигурации будут правильно настроены, начните вычисление, нажав кнопку Вычислить, так как вычисление выполняется для всего набора изображений. После завершения вычислений отдельные результаты сегментации отображаются в программном обеспечении на лету, в таблице результатов отображается объем файла папки, длина, ширина и допустимый переключатель для всех анализируемых сфер. Допустимый переключатель предназначен для контроля качества.
Когда пользователь нажимает на любую ячейку в таблице результатов, оригинал и изображения контроля качества отобразятся с правой стороны для просмотра, последовательно изучите все изображения с помощью стрелки вниз на клавиатуре. При обнаружении подозрительной границы сфероида уточните ее, нажав на ручную инициализацию исходного изображения. Перетащите инструмент с эллипсом, чтобы более точно покрыть стероид.
Таблица результатов обновит измерения соответствующим образом. Если при ручной инициализации не удается найти оптимальную границу нужного стероида, то используйте кнопку ручного рисования для отображения исходного изображения и обведите границу стероида. Если изображение не содержит действующего стероида, то просто снимите галочку с действительного переключателя для этого изображения.
Когда контроль качества будет завершен, нажмите на поле форматирования результатов, чтобы сохранить результаты. Имена экспортируемых файлов можно настроить в окне опций advanced to. Выходной файл списка представляет собой таблицу с разбивкой на табуляцию, которая может содержать все измерения.
Выходной файл формата представляет собой таблицу с разбивкой по вкладкам и упорядочивает значение объема в исходном формате пластины для простого, визуального и последующего анализа данных. Сайзер Sphe может с высокой прочностью определять границу сфер на изображениях даже при различных неблагоприятных условиях изображения. Иногда происходит неправильное обнаружение этого стероида, тогда вручную инициализированный инструмент работает, позволяя пользователю правильно определить местоположение и размер этого стероида вручную.
В крайних случаях, стероид может быть неправильно сегментирован от отвлекающего и шумного фона автоматически или с помощью ручного инициализированного инструмента. В таких случаях программа позволяет пользователю вручную провести стероидную границу таким образом, чтобы получить точные продольные и объемные измерения. Эффективность программного обеспечения подтверждается путем анализа одного и того же набора из 288 изображений путем ручного анализа в сравнении с одноядерными и многоядерными компьютерами.
Анализ изображений происходит более чем в 18 раз быстрее с использованием стероидного дозатора, чем ручные измерения, чтобы продемонстрировать повторяемость программного обеспечения. Набор из 24 стероидов анализировали по три раза каждым методом. Стероидный скеймер, показанный зеленым цветом, показал меньшую стандартную дату при измерениях, чем ручной анализ.
В эксперименте, который стал возможным с помощью стероидов, рост опухоли, рассматриваемый как стероид, был протестирован с помощью ингибитора HSP 90 и кладрибина. Результаты показали, что комбинированное лечение может оказывать противоопухолевый эффект in vivo. Данное исследование представляет собой быструю, гибкую, эффективную программу для точного определения размера 3D опухолевых стероидов.
Программа для определения размера стера проста в использовании и требует минимального вмешательства пользователя. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить, что стероиды визуализируются в центре поля, не касаясь края стены. Все изображения должны быть сняты под одну и ту же цель, а все файлы должны быть правильно названы и расположены так, как указано в протоколе.
Это исследование представляет собой программное приложение для анализа изображений с высокой пропускной способностью, предназначенное для измерения размера трехмерных туморальных сфероидов с использованием светлополевого микроскопа. Программное обеспечение упрощает исследование эффектов терапевтических препаратов на сфероиды, делая его ценным инструментом для исследователей в области скрининга лекарств.