Внешняя граница помогал сегментации и количественная оценка трабекулярной кости плагинов Imagej

Общая цель этой процедуры заключается в автоматической количественной оценке структурных измерений трабекулярных костей с высокой точностью и эффективностью. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области анализа изображений, например, как точно и эффективно измерять неправильные структуры. Основное преимущество этого метода заключается в том, что структурные измерения двумерных или трехмерных объектов с помощью такого метода являются более точными и эффективными, чем существующие в настоящее время подходы к количественной оценке.

Чтобы начать эту процедуру, сначала установите программное обеспечение ImageJ и плагины трабекулярного анализа, как указано в текстовом протоколе. Откройте программу ImageJ. В разделе Плагины, BoMomics, Симулировать объекты нажмите кнопку Круг.

В появившемся всплывающем окне введите 200 в качестве диаметра, а затем нажмите OK, чтобы создать симулированный круг диаметром 200 пикселей. Сохраните сгенерированный круг в формате TIFF. Далее в разделе Плагины, BoMomics, Симуляция объектов нажмите кнопку Квадрат.

Во всплывающем окне введите 200 и длину стороны, а затем нажмите OK, чтобы создать смоделированный квадрат с длиной стороны 200 пикселей. Сохраните его в формате TIFF. Затем в этом же меню нажмите кнопку «Сфера».

Введите 30 в качестве диаметра и нажмите OK, чтобы создать смоделированную сферу. Нажмите на Плагины, 3D, Просмотрщик объемов, чтобы просмотреть сферу, и сохраните ее в формате TIFF. Наконец, в разделе Плагины, BoMomics, Симулировать объекты нажмите кнопку Цилиндр

Введите 30 в качестве диаметра и 100 в качестве высоты, а затем нажмите кнопку OK, чтобы создать имитируемый цилиндр. После этого нажмите «Плагины», «3D», «Просмотрщик объемов», чтобы просмотреть цилиндр, и сохраните его в формате TIFF. Сначала откройте программное обеспечение ImageJ и откройте или импортируйте отсканированное изображение.

Сдвиньте нижнюю полосу прокрутки, чтобы выбрать фрагмент, а затем нажмите кнопку «Изображение, настройка, порог». Во всплывающем окне «Порог» настройте минимальное и максимальное пороговые значения, чтобы кости были хорошо отделены от фона. Запишите минимальное пороговое значение как пороговое значение кортикальной кости.

Далее нажмите кнопку Плагины, BoMomics, Профилирование трабекулярных параметров. Во всплывающем окне установите Индекс среза в положение репрезентативного среза. Задайте значения Кортикальная кость, Диапазон и Шаг, чтобы вычислить набор пороговых значений коры головного мозга для параметров сегментации профилирования.

После этого задайте значения Диаметр шума, Шаг и Диапазон, чтобы указать набор значений шума для анализа. Задайте значения «Диаметр отверстия», «Шаг» и «Диапазон» для вычисления набора значений отверстий. Нажмите кнопку OK для выполнения профилирования параметров.

В окне Результаты профилирования параметров визуально проверьте результаты сегментации и выберите слой среза, в котором точно очерчена внешняя граница кости. Затем извлеките параметры профилирования из соответствующей записи в таблице результатов профилирования параметров. Чтобы начать анализ трабекулярных костей, откройте программное обеспечение ImageJ и откройте или импортируйте отсканированное изображение.

Нажмите кнопку «Плагины», «BoMomics», «Трабекулярная сегментация». Заполните соответствующие параметры анализа, как показано здесь. Затем нажмите OK, чтобы выполнить трабекулярную сегментацию.

Визуально проверьте результаты в окне Результаты трабекулярной сегментации. Затем сохраните извлеченные трабекулярные кости, показанные в окне «Сегментированные трабекулярные кости», в формате TIFF для дальнейшего анализа. После этого нажмите кнопку «Плагины», «BoMomics», «Трабекулярный анализ» и заполните соответствующие параметры анализа, как указано в текстовом протоколе.

В разделе «Отчет о результатах» выберите один или несколько параметров для измерения, в которых можно выбрать трабекулярный объем кости, общий объем и толщину, измеренную в двух или трех измерениях. Чтобы выполнить трабекулярный анализ, установите флажки как для 2D, так и для 3D, а затем нажмите OK.To начать количественную оценку объектов, откройте смоделированное изображение в программном обеспечении ImageJ. Выберите кнопку «Плагины», «BoMomics», «Трабекулярный анализ» и заполните соответствующие параметры анализа, сохранив значения по умолчанию для «Начало», «Конец», «Контурная граница» и «Трабекулярные кости», установив при этом «Диаметр шумоподавления», «Диаметр заполнения отверстия» и «Диаметр кортикальной толщины» равными нулю.

В разделе Отчеты по результатам выберите 2D и 3D в качестве измеряемых параметров. Затем нажмите OK для выполнения трабекулярного анализа моделируемого объекта. После этого рассчитайте откалиброванный объем кости, общий объем, содержание минералов в кости, долю объема костей и минеральную плотность костей в столбцах таблицы и проанализируйте данные, как указано в текстовом протоколе.

В этом исследовании используется плагин ImageJ для автоматической сегментации и количественной оценки трабекулярных костей. Репрезентативный анализ профилирования параметров с использованием различных условий параметров показывает, что некоторые комбинации более точны при очерчивании внешних границ кости, чем другие. Затем выполняется сегментация и анализ для количественной оценки измерений трабекулярных костей.

Результаты этой сегментации можно визуально проверить почастично. Исходные количественные оценки объема кости, общего объема, суммы значений Грея и толщины в двух или трех измерениях могут быть представлены в зависимости от того, какие параметры выбраны во время анализа. Информация о калибровке извлекается из отсканированного набора данных микрокомпьютерной томографии, а затем рассчитываются откалиброванные измерения объема кости, общего объема, содержания минералов в кости, доли объема кости и минеральной плотности кости.

Затем их распределения могут быть профилированы в выбранной анализируемой области, слой за слоем, относительно положения слоев. После освоения этого метода можно количественно определить трабекулярные кости из 500 слоев изображения за 10-20 минут, если он выполнен правильно. Впервые идея этого метода пришла нам в голову, когда мы обнаружили, что результаты, полученные от поставщика программного обеспечения микрокомпьютерной томографии, не могут быть воспроизведены, когда один и тот же набор данных анализируется одним и тем же опытным оператором.

После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как выбрать подходящие параметры сегментации костей и выполнить анализ длинных костей с минимальным вмешательством пользователя.