绘图干货丨老司机解带你解锁ImageJ面积分析

面积计算在医学图像分析中十分重要，许多分析参数的实质均为计算面积，例如分析Masson染色胶原容积分数、脑缺血体积百分比、划痕实验伤口愈合百分比以及血管密度分析等。分析面积的基本思路是先选定后测量，选定是指准确选定待测量的目标，测量指设置测量参数进行测量。今天给大家分享如何使用ImageJ计算医学图像处理中的面积！

1. 划痕实验伤口愈合百分比

关于划痕实验面积分析我曾经分享过一个30秒搞定划痕实验面积分析的方法，详情点这里，有兴趣的童鞋可以去看看！该方法不仅可以快速分析单张划痕图片，还可以对多张划痕图片进行批处理：

除上述快速方法外，还可对划痕图片进行Process -> Smooth平滑后进行Process -> Find Edges寻找边缘进行划痕面积分析。

2. 脑缺血体积百分比

大脑中动脉栓塞法(middle cerebral artery occlusion,MACO)制备脑缺血再灌注模型后，灌注取脑切片后进行TTC染色可评价脑缺血体积。缺血区体积比例计算公式为：缺血区体积比=（各切片白色缺血区面积之和）/（各切片脑片面积之和）x 100%因此，我们需要分别计算每个切片缺血区面积和脑片面积。

分析步骤：1. ImageJ软件File -> Open打开待分析TTC染色图片：

2. 计算各脑片面积

Image -> Type -> 8 bit将图片转换为8 bit灰度图片：

Image -> Adjust -> Threshold,调节阈值使脑片被选中（红色代表选中）：

Analyze -> Set Measurements，检查Area与Limit to threshold是否被选中，Limit to threshold后仅测量阈值选定范围的面积，否则测量的为整张图片的面积。

Analyze -> Analyze particles，选择显示结果及汇总，Display results，Summarize。Show选择显示脑片轮廓，点击OK：

得到每个脑片的ROI与对应的面积：

3. 检测脑缺血区面积重新打开TTC染色图片，Image -> Adjust -> Threshold,调节Hue（色度）、Saturation（饱和度）与Brightness（亮度）使脑缺血白色被选中（红色代表选中）：

Analyze -> Analyze particles可得到各脑片缺血区面积，代入公式计算脑缺血体积百分比即可。

3. 伤口愈合面积计算

下图是ACS Applied Materials & Interfaces（IF：8.45）文献有关中伤口愈合面积计算的图，除统计图外作者还将不同时间点伤口创面叠加在以此来显示CD-F-R处理促进伤口愈合的效应（图b所示）。

该文献中伤口愈合的面积该如何分析？如何作出图b的效果？

分析步骤：1. ImageJ软件File -> Open打开伤口图片：

2. Process -> Enhance Contrast增强对比度：

得到如下效果：

3、Process -> Smooth进行三次平滑：

Image -> Adjust -> Threshold,调节Hue（色度）、Saturation（饱和度）与Brightness（亮度）使窗口被选中（红色代表选中）：

使用魔棒工具

选中创口，Analyze –> Tools –> ROI Manager –> Add（快捷键t）,依次添加将选定创口：

重新打开刚刚分析的图片，在ROI Manager中点击Show All即可显示分析创口大小：

ROI Manager下点击Measure可获得各个时间点创口的面积、Feret直径等：

4. 绘制不同时间点伤口创面叠加图File –> New –> Image，创建一个RGB格式、填充为白色、边长为159pixels的正方形：

ROI Manager下点击D0对应的ROI，使其在新建图片上显示：

双击Color picker

，选择一个颜色，Edit –> Fill即可将D0创口ROI填充为对应颜色：

对剩余不同时间点ROI进行同样操作即可得到不同时间点伤口创面叠加图：

4.血管密度分析

VesselJ可用来定量血管和淋巴血管密度，是一种基于动态阈值算法的新型ImageJ插件。该方法排除了人为选择阈值带来的误差，还可以同时自动处理多个图像。

VesselJ下载地址：

https://imagej.nih.gov/ij/plugins/vesselj/index.html。将下载插件插件放置Plugins文件夹下，重启ImageJ软件即可。Plugins -> VesselJ处可见。

分析步骤：

1. ImageJ软件File -> Open打开待分析血管图片（绿色）

2. Plugins -> VesselJ选择CD31-green，点击OK。弹出Advice窗口，仅打开需要分析的图片，点击OK。

使用矩形选框荧光图片背景中画一个小矩形，点击OK：

分析完成后显示提示框：

可得到分析结果，总面积是1392562，非血管的面积是887330，血管的面积是505232，血管占总面积的比例是0.363，即血管密度为36.3%：

对于批处理多个图像方法与前大致相同，不同的时需要使用矩形选框给每张打开的图片选择背景即可，可同时快速计算多张图片血管密度：

5. Masson染色胶原容积分数分析

Masson染色用于显示组织中纤维的染色方法之一，Masson染色通常分析胶原容积分数(Collagen volume fraction，CVF)，即胶原阳性的蓝色面积与组织总面积的百分比。

分析步骤：1. ImageJ软件File -> Open打开待分析Masson染色图片：

2. Process -> Enhance Contrast增强对比度，增强对比度前后效果如下：

3. Image -> Adjust -> Threshold,调节Hue（色度）、Saturation（饱和度）与Brightness（亮度）使蓝色被选中（红色代表选中）：

点击Threshold Color菜单下Select后，Analyze -> Measure，得到胶原面积:

4. 分析组织总面积

Image -> Adjust -> Threshold,调节阈值使组织全部被选中（红色代表选中）：

Analyze -> Measure，得到面积:

胶原容积分数=119257/219861 x 100% =54.2%。

今天给大家分享ImageJ计算面积就到此为止了，希望对大家有所帮助！对科研绘图有需要的小伙伴可以扫码免费领取课程哦~

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