用于活细胞相差显微镜中有丝分裂分析的数学成像方法
定量方法
2017-02-13 v3
摘要
在本文中，我们提出了一种用于在延时显微镜图像序列中检测和追踪有丝分裂细胞的工作流程。为了避免对表达荧光标记的细胞系的需求及其相关的光毒性，在活细胞成像中通常优先选择相差显微镜而非荧光显微镜。然而，常见的特定图像特征使图像处理变得复杂，并阻碍了标准方法的使用。尽管如此，由于人工分析对于大型数据集而言具有主观性、偏差且极其耗时，因此自动化分析仍是理想的。在此，我们提出了以下基于数学成像方法的工作流程。第一步，通过圆形 Hough 变换进行有丝分裂检测。随后，获得的圆形轮廓作为基于变分方法的追踪算法的初始化。该追踪算法分为两部分：为了确定整个有丝分裂周期的开始，执行反向追踪过程。之后，在时间上向前追踪细胞直到有丝分裂结束。结果，可以测量有丝分裂持续时间的平均值以及不同细胞命运（细胞死亡、不分裂、分裂为两个或更多子细胞）的比例，并获得细胞形态的统计数据。所有这些工具均集成在用户友好的 MATLAB 图形用户界面 MitosisAnalyser 中。
引用
@article{arxiv.1609.04649,
title = {Mathematical Imaging Methods for Mitosis Analysis in Live-Cell Phase Contrast Microscopy},
author = {Joana Sarah Grah and Jennifer Alison Harrington and Siang Boon Koh and Jeremy Andrew Pike and Alexander Schreiner and Martin Burger and Carola-Bibiane Schönlieb and Stefanie Reichelt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04649},
year = {2017}
}