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 (703 Slovensko, domácí), David WIESNER (203 Česká republika, domácí), Jakub SUMBAL (203 Česká republika, domácí), Zuzana SUMBALOVÁ KOLEDOVÁ (703 Slovensko, domácí) a Martin MAŠKA (203 Česká republika, garant, domácí)

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: 10.600 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14330/23:00130029

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

UT WoS

000907160700023

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