= Modeli urejenosti za optično mikroskopijo bioloških tkiv =
[[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2022|Nazaj na seznam za leto 2022]]

----
=== Oznaka in naziv projekta ===
Z1-4384 Modeli urejenosti za optično mikroskopijo bioloških tkiv<<BR>>
Z1-4384 Order models for optical microscopy of biological tissues<<BR>>

=== Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev ===
{{https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/SeznamARRSProjekti?action=AttachFile&do=get&target=ARRS_logotip.jpg|© Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije|height="150",width="349"}}

=== Projektna skupina ===
Vodja projekta: dr. Jošt Stergar 

'''Sodelujoče raziskovalne organizacije: '''[[https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/20201|Povezava na SICRIS]]

'''Sestava projektne skupine: '''[[https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/20201|Povezava na SICRIS]]


=== Vsebinski opis projekta ===
Spremembe arhitekture tkiva in njegove organizacije, so eno izmed ključnih vodil pri postavljanju diagnoze. Spremembe urejenosti celic v tkivih lahko nakazujejo spremembe v funkciji organov in indicirajo napredovanje bolezni. Določanje tovrstnih sprememb je zato ključnega pomena za hitro izvajanje diagnostike in spremljanje napredovanja bolezni.

Na področju digitalne histologije se uporabljajo različne metode za določanje tovrstnih sprememb, od metod strojnega učenja, do klasičnih, subjektivnih in kvalitativnih metrik. Cilj tega projekta je razvoj razumljivih metrik za ocenjevanje arhitekture tkiva, osnovanih na fizikalnih konceptih urejenosti.

V sklopu projekta raziskujemo uporabo pristopov kot je analiza tkiv v Fourierovem prostoru, ki nudi vpogled v zastopanost različnih prostorskih frekvenc. V zdravem, dobro urejenem tkivu so določene prostorske frekvence bolj zastopane, kar nakazuje obstoj preferenčne ureditve celic. Ob pojavu vnetja ali v prisotnosti tumorja se arhitektura tkiva podre, preferenčna smer pa izgine.

V sklopu raziskav uporabljamo in razvijamo napredne optične metode za analizo vzorcev, kot so polarizacijska mikroskopija in hiperspektralna mikroskopija v vidnem področju svetlobe.

Cilji projekta specifično vključujejo identifikacijo, testiranje in verifikacijo novih, na fizikalnih modelih osnovanih metrik za določanje stopnje urejenosti tkiva. Širše rezultati stremijo k uvedbi novih kvantitativnih slikovnih biomarkerjev, ki bi v prihodnosti lahko pomagali širokim presejalnim programom za zgodnje odkrivanje bolezni in skozi kvantitativnost izboljšali kvaliteto longitudinalnih kliničnih in predkliničnih raziskav.

Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani [[https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/20201|SICRIS]].

=== Faze projekta in opis njihove realizacije ===
'''1. Faza:''' ''Razvoj slikovnih tehnik in zajem slik'' - V TEKU

Za namen projekta je bil dodatno validiran hiperspektralni mikroskop. Pripravljen je bil dizjan polarizacijsko občutljivega mikroskopa. Za podporo strojnim komponentam je bilo razvito programsko ogrodje, ki omogoča modularno nadziranje mikroskopov s komunikacijo strežnik-odjemalec. Rezultati verifikacije so bili predstavljeni v obliki članka.

'''2. Faza:''' ''Priprava podatkovnega nabora'' - V TEKU

Pripravljen je bil podatkovni nabor z vsemi potrebnimi meritvami, ki omogočajo preverjanje sprotnih rezultatov in razvoj novih metod obdelave slik. Trenutno poteka priprava in analiza dodatnih modelov za preučevanje širših aplikacij rezultatov.

'''3. Faza:''' ''Razvoj in ocenjevanje metrik za določanje urejenosti tkiva'' - V TEKU

Razvita je bila metodologija in potrebna programska orodja za določanje urejenosti tkiv v Fourierovem prostoru.

'''4. Faza:''' ''Analiza rezultatov'' - V TEKU

Vse rezultate projekta sproti preverjamo, tako z dostopnimi metapodatki, kot z alternativnimi tehnikami, ki služijo verifikaciji. Pri ugotavljanju zanesljivosti in navezovanju na preostale tehnike sproti uporabljamo kvantitativne pristope statistične analize, kjer določamo korelacije, statistične signifikantnosti in druge relavantne metrike statistične zanesljivosti.

'''5. Faza:''' ''Diseminacija rezultatov'' - V TEKU

Vmesni rezultati analize vzorcev v Fourierovem prostoru so bili predstavljeni v sklopu mednarodnih konferenc. Rezultati natančne kalibracije in verifikacije sistema hiperspektralne mikroskopije, ki je predpogoj za zanesljivo analizo slik v sklopu tega projekta, so bili predstavljeni v obliki znanstvenega članka.

=== Bibliografske reference ===
Bibilografija vodje projekta na sistemu [[https://bib.cobiss.net/biblioweb/biblio/si/slv/cris/39233|SICRIS]].

==== Izbrane reference ====
 * [[https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/142476035|STERGAR, Jošt, HREN, Rok, MILANIČ, Matija. Design and validation of a custom-made hyperspectral microscope imaging system for biomedical applications. Sensors. Feb. 2023, vol. 23, art. no. 2374, 18 str., ilustr. ISSN 1424-8220. DOI: 10.3390/s23052374. COBISS.SI-ID 142476035]]
 * [[https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/162917891|STERGAR, Jošt, LAKOTA, Katja, PERŠE, Martina, KOJC, Nika, MILANIČ, Matija. Fourier-space evaluation of tissue order in animal models of peritonitis. Proceedings of SPIE, the International Society for Optical Engineering. 2023, 1 usb ključ (1 datoteka pdf str. 1-5)), ilustr. ISSN 0277-786X. https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/12628/2670914/Fourier-space-evaluation-of-tissue-order-in-animal-models-of/10.1117/12.2670914.short?SSO=1, DOI: 10.1117/12.2670914. COBISS.SI-ID 162917891]]
 * [[https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/148373763|STERGAR, Jošt, LAKOTA, Katja, PERŠE, Martina, TOMŠIČ, Matija, KOJC, Nika, MILANIČ, Matija. Fourier space analysis of tissue order. V: APS March Meeting 2023 : Las Vegas (March 5-10, [2023]), virtual (March 20-22 [2023]). [College Park: APS. 2023, 1 spletni vir, abstract no. t44.00010. https://march.aps.org/sessions/T44/10. COBISS.SI-ID 148373763]]
 * [[https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/188972803|STERGAR, Jošt, MILANIČ, Matija. Deep dive into optical properties of SiliGlass tissue phantoms. V: APS March Meeting 2024 : March 4–8, 2024, Minneapolis & Virtual. College Park: American Physical Society, 2024. Bulletin of the American Physical Society, 2024. https://meetings.aps.org/Meeting/MAR24/Session/M18.10. COBISS.SI-ID 188972803]]
 * [[https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/161481987|TOMANIČ, Tadej, STERGAR, Jošt, MARKELC, Boštjan, BOŽIČ, Tim, KRANJC BREZAR, Simona, SERŠA, Gregor, MILANIČ, Matija. Daily monitoring of CT26 murine tumor model using hyperspectral imaging and optical profilometry. V: CONTINI, Davide (ur.), HOSHI, Yoko (ur.), O'SULLIVAN, Thomas D. (ur.). Diffuse Optical Spectroscopy and Imaging IX : European Conferences on Biomedical Optics : 25-30 June 2023, Munich, Germany. Bellingham: SPIE, 2023. 4 str. Proceedings of SPIE, the International Society for Optical Engineering, vol. 12628. ISSN 0277-786X. https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/12628/2670927/Daily-monitoring-of-CT26-murine-tumor-model-using-hyperspectral-imaging/10.1117/12.2670927.short, DOI: 10.1117/12.2670927. COBISS.SI-ID 161481987]]
 * [[https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/188964355|TOMANIČ, Tadej, STERGAR, Jošt, BOŽIČ, Tim, MARKELC, Boštjan, KRANJC BREZAR, Simona, SERŠA, Gregor, MILANIČ, Matija. Robustness of machine learning techniques for CT26 colon carcinoma classification based on hyperspectral images. V: APS March Meeting 2024 : March 4–8, 2024, Minneapolis & Virtual. College Park: American Physical Society, 2024. Bulletin of the American Physical Society, 2024. https://meetings.aps.org/Meeting/MAR24/Session/M18.4. COBISS.SI-ID 188964355]]

----
[[https://www.ijs.si/ijsw/ARRSProjekti/2022|Nazaj na seznam za leto 2022]]