首创！IPP精准测量肌纤维直径的方法讲解

聊点学术

一直以来，测量图片上肌纤维直径都是个难题。

肌纤维直径能够直接反映出肌纤维是否增粗，对于研究高血压心脏病、肥厚型心肌病、骨骼肌疾病领域的人来说，该指标是很重要的。但苦于没有测量方法，大家往往只能采用语言描述的方式来表达。

丁香园、大木虫论坛上一直有人在问，但始终没有解决。

我个人也一直在琢磨这个问题，私下试过很多方法，包括Filters法、对比度法、灰度转换法等，最后都发现直接测量直径几乎不可行。

今天，转换了一下思考方向。我突然想到一个简单可行且准确的间接测量方法，故写出来与大家分享！

1、图片难点分析

下图是一张肌纤维横断面HE染色图片（来自网络），接下来以此为例，详细说明。

（1）可以看出不同区域的肌纤维染色不均匀。在批量染色时，很难避免这一点。因此，如果想通过IPP选色工具来确定目标，会遇到很大困难。

（2）在图片上非常多的肌纤维之间界限并不清晰。如果单纯采用吸管工具选取红色，会造成多条肌纤维被IPP软件认定为一个整体，这样测肯定不准。

有人想说，用分割工具隔开就行了。大家可以细看图片，预估一下批量测量数百张图片时分割的工作量有多大。

（3）视野限制，导致图片四周的一些肌纤维被截断成半圆状态。这种情况下，肯定不能将这些肌纤维与那些椭圆形的完整肌纤维混在一起计算。

总之，以上3个困难点，限制了我们直接测量肌纤维。此时，我们可以转换一下思维，采用间接测量法。

2、间接法测量法基本步骤

（1）既然无法直接测量肌纤维直径，我们就测量IPP最容易测量的面积指标。

这里要分2种情况。如果你的图片染色情况适合标记间质，那就测量间质的总面积；如果你的图片染色更适合标记肌纤维，那就测量肌纤维总面积。

（间质标记法）

（肌纤维标记法）

（2）既然图片四周的肌纤维被分隔为半圆，那么我们就采用AOI工具，手动勾勒出所有完整的肌纤维，剔除图片边缘不完整的肌纤维。这些肌纤维的剔除并不会对最终结果造成实质性的影响，保留它们反而会造成极大的测量误差。

（3）在HSI模式下，通过拉动H/S/I曲线工具，将肌纤维标记为红色，而间质不标记。然后测量出AOI范围内的肌纤维总面积，为167883平方像素。通过人工计数，图中AOI被圈进去99个完整的肌纤维。然后进行下一步换算。

（4）肌纤维在生理状态下的截面接近圆形，经过组织学处理之后才变成多边形或椭圆形。因此我们可以通过下面的换算来得到单个肌纤维平均直径。

① 单个肌纤维平均面积=167883/99=1695.8

② 单个肌纤维平均半径=(1695.8/3.1415)再开方=41.2

③ 单个肌纤维平均半径=41.2*2=82.4

（5）如果你标记的是间质，那么还需要再测量出这个AOI区域的总面积。然后再进行换算。

① AOI内肌纤维总面积=AOI面积 - AOI内间质总面积

② 单个肌纤维平均面积=AOI内肌纤维总面积 / AOI内完整肌纤维数量

③ 单个肌纤维平均半径=(单个肌纤维平均面积/3.1415)，再开方

④ 单个肌纤维平均直径=单个肌纤维平均半径*2

Ending

大家都看懂了吗？测量指标很简单，也不用分割，只是通过不断地变换数据，即可得到准确的肌纤维平均直径。可后台进一步交流。