VIČAR, Tomáš, Jan BALVAN, Josef JAROŠ, Florian JUG, Radim KOLAR, Michal MASAŘÍK a Jaromír GUMULEC. Cell segmentation methods for label-free contrast microscopy: review and comprehensive comparison. BMC Bioinformatics. London: BioMed Central, roč. 20, č. 360, s. 1-25. ISSN 1471-2105. doi:10.1186/s12859-019-2880-8. 2019.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Cell segmentation methods for label-free contrast microscopy: review and comprehensive comparison
Autoři VIČAR, Tomáš (203 Česká republika, domácí), Jan BALVAN (203 Česká republika, domácí), Josef JAROŠ (203 Česká republika, domácí), Florian JUG (276 Německo), Radim KOLAR (203 Česká republika), Michal MASAŘÍK (203 Česká republika, domácí) a Jaromír GUMULEC (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání BMC Bioinformatics, London, BioMed Central, 2019, 1471-2105.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 30105 Physiology
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.242
Kód RIV RIV/00216224:14110/19:00107532
Organizační jednotka Lékařská fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1186/s12859-019-2880-8
UT WoS 000473132400006
Klíčová slova anglicky Microscopy; Cell segmentation; Image reconstruction; Methods comparison; Differential contrast image; Quantitative phase imaging; Laplacian of Gaussians
Štítky 14110515, 14110517, 14110518, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Tereza Miškechová, učo 341652. Změněno: 31. 1. 2020 16:17.
Anotace
BackgroundBecause of its non-destructive nature, label-free imaging is an important strategy for studying biological processes. However, routine microscopic techniques like phase contrast or DIC suffer from shadow-cast artifacts making automatic segmentation challenging. The aim of this study was to compare the segmentation efficacy of published steps of segmentation work-flow (image reconstruction, foreground segmentation, cell detection (seed-point extraction) and cell (instance) segmentation) on a dataset of the same cells from multiple contrast microscopic modalities.ResultsWe built a collection of routines aimed at image segmentation of viable adherent cells grown on the culture dish acquired by phase contrast, differential interference contrast, Hoffman modulation contrast and quantitative phase imaging, and we performed a comprehensive comparison of available segmentation methods applicable for label-free data. We demonstrated that it is crucial to perform the image reconstruction step, enabling the use of segmentation methods originally not applicable on label-free images. Further we compared foreground segmentation methods (thresholding, feature-extraction, level-set, graph-cut, learning-based), seed-point extraction methods (Laplacian of Gaussians, radial symmetry and distance transform, iterative radial voting, maximally stable extremal region and learning-based) and single cell segmentation methods. We validated suitable set of methods for each microscopy modality and published them online.ConclusionsWe demonstrate that image reconstruction step allows the use of segmentation methods not originally intended for label-free imaging. In addition to the comprehensive comparison of methods, raw and reconstructed annotated data and Matlab codes are provided.
Návaznosti
GA18-24089S, projekt VaVNázev: Kvantitativní fázová mikroskopie pro 3D kvalitativní charakterizaci nádorových buněk
Investor: Grantová agentura ČR, Quantitative phase microscopy for 3D qualitative characterization of cancer cells
MUNI/A/1298/2017, interní kód MUNázev: Zdroje pro tkáňové inženýrství 8 (Akronym: TissueEng 8)
Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 8, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1565/2018, interní kód MUNázev: Zdroje pro tkáňové inženýrství 9 (Akronym: TissueEng 9)
Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 9, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
ROZV/24/LF/2018, interní kód MUNázev: LF - Příspěvek na IP 2108
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, LF - Příspěvek na IP 2108, Interní rozvojové projekty
VytisknoutZobrazeno: 18. 4. 2024 16:51