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创新的三维神经元追踪与Imaris

神经科学家的ImarisPackage是研究人员在各种神经科学学科工作的工具的完美组合。Imaris丰富了先进的3D/4D可视化和分析方法,使用Filament Tracer -类最佳软件,用于自动检测神经元,包括脊柱和其他2D/3D或4D数据集中的丝状结构,测量,对象跟踪,绘图,统计测试组比较和双向接口,在Matlab, Java或Python中进行定制。

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追踪神经元,检测细胞和结构

显微图像分析需要根据保存为图像数据的初始信号精确检测多个生物结构。Imaris中的对象检测将快速简单,因为用户在向导驱动的界面中被引导,以创建他们的数据的完美模型。用我们的专利火炬™使用Autopath或Autodepth在密集和厚的样本中跟踪神经元是非常有效的,并成为一种独特的体验。

自动跟踪

自动神经元跟踪在基于向导的界面中引导-沿着灯丝的起点和种子点只需单击几下鼠标就可以检测到。

  • 专用算法可用于没有循环的树或可能包含循环的结构。
  • 调整多个参数以确保最佳的检测质量:修改自动计算的阈值,添加/删除灯丝的起始或结束点。
  • 分割图像,即使在次优质量(例如总体低信噪比和/或背景中存在高强度(非灯丝)点)。
  • 所有的树突刺都沿着纤维排列,形成了一类新的物体

半自动Autopath

推荐使用Autopath方法来追踪多gb大小的大数据集(测试高达1tb)中的丝状结构,以及像清除的样本、清除的组织、整个大脑或血管这样的密集网络。

  • 用户只在3D中选择起始点和结束点,同时计算并突出显示最佳拟合长丝路径。
  • 跟踪可以在每个中间步骤之后暂停,然后从选定的结束点或分支点重新开始。
  • 灯丝直径由结构自动计算
  • Autopath方法配备了工具,可以在密集的神经网络中跟踪:Torch,深度可见。

半自动Autodepth

另一种方法推荐用于分析多gb大小的大数据集(测试高达1tb)和密集网络,如清除的样本,清除的组织,整个大脑或血管。

  • 用户沿着3D图像中的结构画一条线,自动在最近的灯丝结构(最高数据强度)中居中。
  • 绘图可以在多个小步骤中完成,以确保最佳的装配
  • 灯丝直径由结构自动计算。
  • Autopath方法配备了工具,可以在密集的神经网络中跟踪:Torch,深度可见。

物体检测点和面

表面对象可以在不同形状和大小的对象的边界上创建,如细胞、细胞核、核仁、大脑结构或细丝,而斑点对象用于在数据中建模点状或囊泡状结构,并快速识别数千个结构。

  • Surface和Spots对象的创建在基于向导的界面中进行指导
  • 表面和斑点可以在3D空间中编辑,添加或删除
  • 表面可以在2D平面上绘制等高线,魔术棒或徒手,并重新创建为3D对象
  • 一些统计数据,如物体的数量,位置,体积,面积,椭圆度,结构内的荧光强度,以及更多的自动计算
  • 物体可以在时间序列中跟踪,这允许监测形状或强度的时间变化,并提供一些与运动相关的统计数据,如速度,加速度,位移,轨迹路径,沿袭(用于分割物体)

树突棘的检测与分类

无论选择哪种灯丝跟踪方法(向导驱动的自动跟踪或Autopath/Autodepth模式),树状棘都可以自动检测并基于阈值精确建模。

  • 全套统计数据,包括每节脊柱数,长度,体积,面积,直径
  • 树突棘可以根据它们的形态特征进行分类,如长度、头部和颈部直径。蘑菇,短柄,丝状足)

可视化和动画导出

Imaris提供了一套完整的多通道显微镜数据集的可视化功能,从静态2D图像到3D时间序列,无论其大小和格式。使用Imaris for神经科学家用户可以:

  • 在Imaris Arena中组织和管理完整的实验,包括图像和数据分析。
  • 使用首要的3D/4D体渲染模式:(MIP,混合投影,阴影渲染,正常底纹)
  • 受益于Imaris高性能IMS文件格式,即使在非常大的3D数据集(TB范围)也能保证平滑导航。
  • 结合体绘制,对象表示,剪切平面和横截面切片。
  • 制作高质量的快照,以便在快照工具中的出版物中使用。
  • 通过在关键帧动画工具中添加几个感兴趣的帧,轻松地制作包括体渲染,检测对象,注释,对象运动在内的动画

统计和测量

在分割图像数据后,Imaris计算了所有检测到的对象的广泛统计数据:细丝,表面和斑点。所有值都可以用于彩色编码,在Imaris中绘制(使用Vantage绘图)或以.csv或.xls文件格式导出。下面列出的参数是生物学家最常用的统计类型。Imaris报道更多。

树突
  • 长度
  • 平均直径
  • 分支角
  • 脊柱密度
  • 电阻
  • 枝状分支点
  • 树突端点
  • Sholl十字路口
  • 脊柱终点
  • 枝状分支水平
  • 长度
  • 体积
  • 平均直径
  • 区域
  • 终点直径
表面
  • 区域
  • 体积
  • 强度
  • 位置(x, y, z)
  • 数量(计数对象)

Imaris对神经科学家的进一步好处

这个包不仅仅是关于跟踪。通过包含各种Imaris模块,您可以在实验过程中体验完全的分析自由。

绘图和数据比较

Imaris Vantage绘图工具能够在多变量散点图上可视化分段对象,以发现对象统计数据之间的隐藏关系。

  • 最多5个变量表示在xyz轴,大小和颜色)或创建一个画廊的所有检测到的对象(如刺或树突)来比较他们的形状。
  • 原图像与图的双向交互:在图上选中的一组物体,也会在原图像上高亮显示。
  • 在单变量或多变量散点图上比较对照组和实验组之间选择的统计数据。
  • 使用t检验、f检验、Kolmogorov-Smirnov、Wilcoxon检验统计假设。
  • 所有创建的图表都可以在论文和演示文稿中使用-您可以使用Snapshot导出它们。

跟踪算法

包括Imaris Track神经科学家的Imaris提供多种自动跟踪方法,最适合运动类型。

  • 五种复杂的跟踪算法,还可以处理帧间出现或消失的对象。
  • 使用以前的物体速度和方向来预测未来的位置以及加权强度信息,以实现最准确的跟踪
  • 直观和灵活的轨道修正工具编辑个别轨道一旦自动跟踪完成

双向界面定制

Imaris XT模块特别适用于在Matlab或Python中编写图像分析应用程序代码的科学家,以及所有有复杂图像分析需求的人,这些需求不是Imaris主要功能所完全涵盖的。Imaris XT提供:

  • 访问预先存在的XTensions库——自定义图像分析脚本,可以针对特定的应用程序进行修改。bob综合app官网登录
  • 从Imaris到经典编程语言的双向接口:Matlab, Java或Python和图像导出/导入到斐济。
  • 自定义算法的快速开发和集成,超过了通用图像处理的可能性,并为非常具体的科学应用量身定制。bob综合app官网登录
open-source-coding

额外的资源

伊万里瓷器的学习中心提供广泛的教程视频、如何使用的文章和网络研讨会,引导您了解Imaris的许多功能。我们在下面提供了一些链接,这些链接将让您开始了解我们的一些最新进展。