8,997 Views
•
07:36 min
•
June 04, 2019
DOI:
Transcript
Automatically generated
השימוש בטכנולוגיות מיפוי רב-מערכיות ואופתיות בחקר הלב מתרחב. עם זאת, מה שחסר כרגע הוא חזק, תפוקה גבוהה opensource תוכנה לניתוח של נתונים אלקטרופיזיולוגיים. זו הסיבה שפיתחנו תוכנה חדשנית בשם ElectroMap כדי לעזור לחוקרים בניתוח שלהם.
ElectroMap משלבת שיטות חדשות ומבוססות לניתוח נתוני מיפוי לב אשר ניתן לרכוש מכל מין באמצעות מצלמות שונות מרובות, צבעים פלואורסצנטיים שונים מרובים, ואופנודי רכישה שונים כולל מיפוי אופטי ומערכות מערך רב אלקטרודה. בנוסף למדידת פרמטרי AP סטנדרטיים כגון משך פוטנציאלי פעולה, בדיקה מוליך ומורפולוגיה, ElectroMap מאפשר ניתוח וכימות פעילות. התחל על ידי הורדת כל הקבצים מתוך מהדורת קוד המקור האחרונה של ElectroMap ממחזר GitHub.
בטל את התוכן שהורדת למיקום הרצוי. פתח את MATLAB ונווט אל מיקום התיקיה המארחת את קוד המקור של ElectroMap. ואז לפתוח את מפת אלקטרומפ הקובץ.
m ולחץ על הפעל בעורך כדי להפעיל את ממשק המשתמש ElectroMap. לאחר מכן, כדי לטעון את התמונה, לחץ על בחר תיקיה ונווט למיקום של קובץ הנתונים או הקבצים שיש לנתח. בחר את הקובץ שיש לטעון מתוך הממשק ולחץ על טען תמונות.
לאחר הטעון, המסגרת הראשונה תופיע וחלוקה לרמות אדומה תציין סף אוטומטי של התמונה. אם תרצה, שנה סף זה לסף בהתבסס על משרעת קורס זמן האות על-ידי שינוי האפשרות בתמונה לתפריט הנפתח threshold. שים לב שברגע שנבחר הסף, הוא מוחל על מחסנית התמונות כולה.
אם תרצה, שנה את אפשרות הסף לידנית שתפעיל את המחוון כדי להתאים ידנית את סף התמונה. בנוסף, בחר את אזור העניין המותאם אישית לניתוח על-ידי בחירת תיבות הסימון המתאימות מתחת לאפשרויות הסף. שים לב שאפשרויות מתקדמות לבחירת אזור עניין כגון מספר אזורים זמינות מבחירת ROI מהתפריט העליון.
לאחר החלת סף מתאים, הקש על עבד תמונות כדי להחיל עיבוד. בשלב זה, ודא שהגדרות המצלמה הנכונות הוזנו עבור קצב מסגרות וגודל קילוהרץ ופיקסלים במיקרומטרים ואפשרויות עיבוד אותות כגון מסגרת זמן של חלון, סינון מרחבי וסינון זמני. לאחר עיבוד הקובץ, בדוק את הפסגות באותות הממוצעים של הרקמה המסווים על-ידי עיגולים אדומים.
קטע את האות בהתבסס על פסגות שזוהו. לחץ על אות מקטע. אם תרצה, החל פילוח מותאם אישית של האות על-ידי התקרבות בזמן העניין ובחירת אות מקטע.
לאחר שהתמונות יעובדו, לחצן ‘הפקת מפות’ יהפוך לפעיל. לחץ על הפקת מפות כדי להחיל משך פעולה פוטנציאלי, זמן הפעלה, מהירות מוליך וניתוח יחס אות לרעש. בחר את המקטעים הרצויים מתיבת הרשימה כדי להחיל את הניתוח על כל אחד מהם.
לאחר מכן, בחר קבל פרטי פיקסל כדי לראות תצוגה מפורטת של האות מכל פיקסל בתוך התמונה והשווה פיקסלים להתווית אותות בו-זמנית משישה מיקומים לכל המיקומים. כדי לגשת לניתוח מפורט יותר של מהירות ההוליכות, לחץ על ההוליכות. לאחר מכן לחץ על וקטור יחיד כדי לנתח את ההוליכות בשיטה הווקטורית היחידה שבה מחושב הווקטור ההדרגתי מזמן ההשהיה בין שתי נקודות.
לבסוף, לחץ על וקטור מקומי כדי להחיל את השיטה מרובת הווקטורים עם ההגדרות התואמות לאלה מהממשק הראשי. לחץ על עקומת ההפעלה כדי להתוות את אחוז הרקמה המופעלת כפונקציה של זמן. כדי לכמת פרמטרים אחרים באמצעות ElectroMap, בחר אחד מהניתוחים הרצויים האחרים מהתפריט הנפתח מעל מפת התצוגה.
לחץ על ניתוח קובץ יחיד כדי לפתוח מודול ייעודי למשך תפוקה גבוהה וניתוח הולך של כל מקטע מזוהה בקובץ. בצע את הניתוח על התמונה כולה או על אזורים או נקודות עניין נבחרים. כדי לייצא נתונים מ- ElectroMap, לחץ על ערכי ייצוא כדי לשמור את הערכים של המפה המוצגת כעת בממשק המשתמש הראשי.
לאחר מכן לחץ על מפת ייצוא כדי להציג חלון מוקפץ המכיל את המפה המוצגת כעת, שלאחר מכן ניתן לשמור במגוון תבניות תמונה. אם תרצה, הוסף סרגל צבע על-ידי בחירת סמל סרגל הצבע. הגדר את קנה המידה על-ידי בחירה בעריכה ולאחר מכן במפת צבע.
לבסוף, לחץ על וידאו הפעלה כדי לעבד הנפשה של רצף ההפעלה אשר ניתן לשמור כקובץ GIF אנימציה. זה מראה את הפעולה מורפולוגיה פוטנציאלית של אטריה מורין בהשוואה החדר חזיר גינאה נרשם באמצעות צבעים רגישים למתח כפי שדווח בעבר. למרות הצורה המובהק של פוטנציאל הפעולה והשימוש בשתי מצלמות מיפוי אופטי נפרדות עם קצבי מסגרות וגדלי פיקסלים שונים, ניתן להשתמש ב- ElectroMap כדי לנתח בהצלחה את שתי ערכות הנתונים על ידי בחירת הפרמטרים המתאימים.
היישום של ההרכב ממוצע במקום שיטות אחרות יכול לשפר את SNR מן אטריה שמאל מורין מבודד. שינוי תדירות הצעדה משלושה הרץ ל-10 הרץ לא שינה את APD כאשר לא מתבצע ממוצע הרכב, אך ירידה צפויה ב-APD ב-10 הרץ נצפתה כאשר נמדדה מנתונים ממוצעים של ההרכב. יתר על כן, אטריה שמאל העכבר היו בקצב של 120 אלפיות שנייה אורך מחזור ואורך המחזור קוצר בהדרגה על ידי 10 אלפיות השניה עד שהגיע 50 אלפיות השניה.
ElectroMap מזהה באופן אוטומטי את אורך מחזור ההליכה ואת ממוצע רקמת הקבוצה פסגות בהתאם. APD ומרווח דיאסולי התקצרו. משרעת של הפסגות שנמדדו באופן אופטי ירדה בזמן שהזמן לשיא עלה.
פרוטוקול זה מראה כיצד ניתן להתקין ולהגדיר את ההגדרות ב- ElectroMap כדי לנתח במהירות משך פעולה פוטנציאלי, מהירות הולך, שונות שיא לשיא, וגם כיצד ניתן לבצע ממוצע אנסמבל כדי לשפר את יחס האות לרעש. אנו מקווים כי שחרורו של תוכנה זמינה זו באופן חופשי יעזור לחוקרים עם צרכי הניתוח שלהם ולהוביל כמה תגליות גדולות במחקר לב. אנו נמשיך לבנות את כל האלגוריתמים שפיתחנו ונעודד אחרים לעזור לנו להרחיב עוד יותר את יכולות ElectroMap.
Summary
Automatically generated
פרוטוקול זה מתאר את ההתקנה והשימוש של מערכת החשמל, פלטפורמת תוכנה פתוחה מבוססת MATLAB לניתוח נתוני מיפוי אופטי לב. מכשיר אלקטרומגנט מספק כלי רב טווח של תפוקה גבוהה לניתוח של מתח מיפוי אופטי והנתונים הסידן מגדיר על פני מגוון רחב של מודלים ניסוי לב.
Read Article
Cite this Article
O’Shea, C., Holmes, A. P., Yu, T. Y., Winter, J., Wells, S. P., Parker, B. A., Fobian, D., Johnson, D. M., Correia, J., Kirchhof, P., Fabritz, L., Rajpoot, K., Pavlovic, D. High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap. J. Vis. Exp. (148), e59663, doi:10.3791/59663 (2019).
Copy