J 2023

Segmentation and Tracking of Mammary Epithelial Organoids in Brightfield Microscopy

HRADECKÁ, Lucia; David WIESNER; Jakub SUMBAL; Zuzana SUMBALOVÁ KOLEDOVÁ; Martin MAŠKA et al.

Základní údaje

Originální název

Segmentation and Tracking of Mammary Epithelial Organoids in Brightfield Microscopy

Autoři

HRADECKÁ, Lucia; David WIESNER; Jakub SUMBAL; Zuzana SUMBALOVÁ KOLEDOVÁ a Martin MAŠKA ORCID

Vydání

IEEE Transactions on Medical Imaging, 2023, 0278-0062

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10200 1.2 Computer and information sciences

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 8.900

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14330/23:00130029

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

UT WoS

000907160700023

EID Scopus

2-s2.0-85139490407

Klíčová slova anglicky

organoid segmentation; organoid tracking; brightfield microscopy; deep learning; image synthesis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 7. 4. 2024 22:32, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Anotace

V originále

We present an automated and deep-learningbased workflow to quantitatively analyze the spatiotemporal development of mammary epithelial organoids in twodimensional time-lapse (2D+t) sequences acquired using a brightfield microscope at high resolution. It involves a convolutional neural network (U-Net), purposely trained using computer-generated bioimage data created by a conditional generative adversarial network (pix2pixHD), to infer semantic segmentation, adaptive morphological filtering to identify organoid instances, and a shape-similarity-constrained, instance-segmentation-correcting tracking procedure to reliably cherry-pick the organoid instances of interest in time. By validating it using real 2D+t sequences of mouse mammary epithelial organoids of morphologically different phenotypes, we clearly demonstrate that the workflow achieves reliable segmentation and tracking performance, providing a reproducible and laborless alternative to manual analyses of the acquired bioimage data.

Návaznosti

GA21-20374S, projekt VaV
Název: Segmentace a sledování buněk se složitým tvarem
Investor: Grantová agentura ČR, Segmentace a sledování buněk se složitým tvarem
MUNI/A/1145/2021, interní kód MU
Název: Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace XI. (Akronym: SV-FI MAV XI.)
Investor: Masarykova univerzita, Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace XI.
MUNI/G/1446/2018, interní kód MU
Název: Deciphering the mechanisms of mammary epithelial branched pattern formation through iterative biological and mathematical modelling
Investor: Masarykova univerzita, Deciphering the mechanisms of mammary epithelial branched pattern formation through iterative biological and mathematical modelling, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty