O revoluție în analiza imaginii digitale

Acum câteva zile, cel mai prestigios jurnal metodologic din lume, Nature Methods, a publicat un raport al dr. Un studiu realizat de Péter Horváth și echipa sa internațională asupra unei proceduri revoluționare de corectare a calității imaginii, care mărește acuratețea măsurătorilor și evaluărilor bazate pe analiza imaginilor digitale prin ordine de mărime. Într-un interviu cu Medicalonline, cercetătorul a subliniat, de asemenea, gama largă de aplicații ale software-ului disponibil gratuit în scopuri științifice și direcțiile lor de cercetare legate de subiect.

Indiferent dacă diagnosticarea medicală sau analiza microscopică în orice domeniu al științelor vieții, calitatea imaginilor digitale - și, prin urmare, acuratețea evaluării - este foarte afectată de distorsiunea optică care este caracteristică tuturor imaginilor digitale. Fiecare dintre cele mai frecvent utilizate metode de corecție are dezavantajele sale și niciuna dintre metodele cunoscute până acum nu este capabilă să producă o calitate a imaginii care reproduce imaginea aproape perfectă. Dr., care lucrează la Centrul de Cercetări Biologice Szeged al Academiei Maghiare de Științe. Péter Horváth și grupul său internațional de cercetare a dezvoltat o procedură de corectare a imaginii care poate fi aplicată tuturor tipurilor de imagistică microscopică, și așa mai departe poate revoluționa diagnosticul medical, de exemplu, dar combinat cu alte metode, poate îmbunătăți și luarea deciziilor terapeutice. Cu câteva zile în urmă, publicația lor a apărut pe site-ul web al Nature Methods (factor de impact 2013: 25,95), care este cel mai prestigios reprezentant al revistelor internaționale metodologice.

- Metoda dezvoltată de dvs. și de echipa dvs. de cercetare și software-ul care o utilizează sunt raportate a fi o senzație mondială.

- Am obținut cu adevărat un rezultat serios în domeniul analizei imaginii digitale, deși ideea este uimitor de simplă. Am plecat de la binecunoscutul fapt că, dacă facem o fotografie cu o cameră, colțurile imaginii vor fi mai întunecate decât centrul datorită opticii. Aceasta este o distorsiune de asemenea apărea în fotografii făcute cu camere scumpe precum pe dispozitive de imagistică medicală imagistică - în special pentru microscopuri, dar în esență pentru orice dispozitiv imagistic. Problema este că măsurători cantitative aceasta este o distorsiune foarte afectat. Luați, de exemplu, o cultură de celule tumorale în care testăm efectul medicamentului și întrebați-vă câte celule tumorale supraviețuiesc tratamentului. Dacă distorsiunea este inclusă în imagine, numărul celulei este supraestimat în mijlocul imaginii și numărul celulei este subestimat la marginile imaginii, ceea ce poate distorsiona semnificativ determinarea cantitativă și, astfel, concluziile trase din aceasta.

- Cât de cunoscută este această problemă în lumea științifică?

- Comunicarea arată că procedura CIDRE pe care ați dezvoltat-o este mult mai precisă decât alte metode existente de corectare a imaginii.

Imagini microscopice cu rinichi de șoarece, celule de drojdie și celule tumorale HeLa înainte (rândul de sus) și după (rândul de jos) corectarea. Se poate observa că iluminarea inegală înainte de corecție afectează semnificativ calitatea imaginii și rezultatul măsurătorilor cantitative: numărul de celule numărate în cultura de celule tumorale a fost 306 înainte de corecție și 482 după corecție; numărul de celule detectate eronat înainte de corecție este de 180, după corecție 4.
Înregistrările au fost realizate de dr. A fost furnizat de Péter Horváth.

- Se așteaptă ca aplicația practică a CIDRE să devină larg răspândită și, dacă da, ce instrumente și expertiză specifice va necesita?

- Speram: în principal în scopuri de cercetare, dar pot fi incluse și în diagnosticul imagistic și, prin aceasta, în luarea deciziilor terapeutice. Acesta este motivul pentru care software-ul pe care îl scriem este foarte ușor de utilizat și poate fi integrat cu ușurință în toate programele obișnuite de procesare a imaginilor biologice poate fi utilizat fără cunoștințe suplimentare de bază IT și cerințe speciale de echipament. În scopuri de cercetare software-ul disponibil gratuit. Poate fi, de asemenea, interesant pentru companiile care realizează echipamente adecvate pentru imagistica de diagnosticare, deoarece pot fi integrate în orice echipament de imagistică medicală - pentru care, desigur, există licențe. Un alt avantaj al acestei metode este acela că practic nu crește costurile, doar acuratețe și eficiență, deoarece poate fi rulat în mai puțin de 1 secundă pe imagine, deci poate corecta zeci de mii de imagini în doar câteva minute.

- Există cercetări suplimentare legate de subiect?

CARTE DE VIZITĂ Dr. Péter Horváth, bioinformatică, este cercetător principal la Unitatea de Sinteză și Biologie a Sistemelor din Institutul de Biochimie al Centrului de Cercetări Biologice din Szeged al Academiei Maghiare de Științe. A absolvit matematica de proiectare a programelor în 2003 și apoi și-a luat doctoratul în 2007 la INRIA, Sophia Antipois, în Franța, în procesarea imaginilor prin satelit. De aici, a intrat în analiza microscopică a datelor și a descoperit rudenia dintre cele două zone. Opera sa științifică este marcată de peste 30 de publicații în reviste internaționale de prestigiu. El participă la Programul Național de Cercetare a Creierului și Programul Național de Excelență, printre altele.