Análisis de Imagen Para la Cuantificación de la Talla Y de la Dimensión De Una Variable de Partícula Incluyendo la Importancia de Particl

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Temas Revestidos

Antecedentes

Problemas de la Medición del Calibrador

Análisis de Imagen de Digitaces

Análisis de Imagen Dinámico

Orientación de la Partícula

Simplificación de la Evaluación de la Dimensión De Una Variable

Partículas Dadas Forma Rod

Importancia del Mando de la Orientación Para las Partículas Dadas Forma Rod

Orientación Que Controla

PharmaVision 830

Sysmex FPIA-2100

Enfoque Hidrodinámico

Orientación de la Partícula Durante la Medición

Conclusión

Antecedentes

El análisis de Imagen como técnica para la cuantificación de la talla de partícula y de la información de la dimensión de una variable ha existido durante muchos años. Antes del advenimiento de las dimensiones simples del análisis de imagen digital tales como calibrador de Feret y de Martin los diámetros fueron utilizados para clasificar talla de partícula, y las relaciones de transformación simples de tales dimensiones se podrían utilizar para describir dimensión de una variable de la partícula.

Problemas de la Medición del Calibrador

Sin Embargo, como se pueden considerar del Cuadro 1 estas dimensiones simples del calibrador mostradas el dependiente de la variación sobre la orientación de la partícula en el campo visual de 2 dimensiones.

El Cuadro 1. Ejemplo de la variación posible con el calibrador simple mide por ejemplo Feret horizontal (Fh) y los diámetros verticales (Fv) de Feret.

Análisis de Imagen de Digitaces

Con la llegada de análisis de imagen digital estas dimensiones del calibrador han aumentado de robustez mientras que la transformación del eje principal ha permitido los diámetros de Feret del máximo y de la condición atmosférica mínima que se encontrarán fácilmente, y los descriptores de la dimensión de una variable basados en un momento central se han desarrollado, quitando tan la dependencia de 2 dimensiones de la orientación.

Esto ha llevado a la situación donde ahora tenemos una habitación de los factores de 2 dimensiones robustos de la dimensión de una variable y de la talla de la partícula disponibles para ayudarnos en destinar la descripción morfológica a un sistema de partículas.

Análisis de Imagen Dinámico

Los Aumentos en potencia del tratamiento por ordenador han llevado a la aparición en últimos años de los instrumentos de análisis estáticos y dinámicos de imagen que son capaces rápidamente de clasificar los años 10, si no 100 de millares de partículas. Esto ha movido análisis de imagen, para la determinación de la morfología de la partícula, lejos de una técnica cualitativa donde quizás apenas algunas 100 partículas eran analizadas, a una técnica cuantitativa con los datos estadístico válidos que eran producidos.

Los Ejemplos de dos tales instrumentos son FPIA-2100 de PharmaVision 830 (Estática) y de Sysmex de Malvern (Dinámicos).

Orientación de la Partícula

El Cuadro 2 ilustra el principal que las partículas que caen sobre una superficie adoptarán su estado lo más mecánicamente posible estable. Esto significa que presentarán su área más grande al observador y por consiguiente a sus dimensiones más largas y en segundo lugar más largas (útiles al comparar resultados a otras técnicas, tales como tamizado de donde estará aplicable la segunda dimensión más larga).

El Cuadro 2. Partículas adoptará su estado lo más mecánicamente posible estable.

Simplificación de la Evaluación de la Dimensión De Una Variable

Esto es ventajoso pues simplifica grandemente la evaluación de la dimensión de una variable y evaluando ha desarrollado a la mayoría de hoy común funcionando de los factores de dimensión de una variable partículas como proyecciones de 2 dimensiones presentadas en esta condición.

Con la llegada de los analizadores de imagen dinámicos las partículas bien pueden tener la capacidad de adoptar cualquier orientación dentro de 3 dimensiones.

Partículas Dadas Forma Rod

Cuadro 3. partícula dada forma Rod

Si consideramos la partícula dada forma varilla mostrada en el cuadro 3. Este tipo de partícula tiene 2 dimensiones similares (anchura y espesor) y una dimensión disímil (longitud).

Por Lo Tanto, puede presentar varias dimensiones de una variable y tallas de 2 dimensiones al dependiente del detector sobre cómo la partícula se orienta en 3 dimensiones; algunas de las posibilidades se muestran en el cuadro 4.

Cuadro 4. Varilla-Como la partícula mostrada en diversas orientaciones en espacio de 3 dimensiones.

Importancia del Mando de la Orientación Para las Partículas Dadas Forma Rod

Presentado al software de análisis de imagen esta una partícula sin mando de su orientación produce las distribuciones de la talla y de la dimensión de una variable mostradas en el Cuadro 5.

Como puede ser visto de las distribuciones mostradas en el Cuadro 5, la variación en la orientación de la partícula lleva a una distribución compleja del dimensión de una variable y dimensional para esto más simple de sistemas de la partícula, compuesto mientras que está puramente de una distribución del monodisperse. La situación será aún más compleja para una distribución polidispersa de tales partículas.

Cuadro 5. gráficos de la distribución de la Circularidad (parte superior) y del Diámetro (área circular equivalente) para varilla-como las partículas con la orientación diversa tal y como se muestra en del Cuadro 4. La distribución real debe ser un único pico - en la talla más grande y en la circularidad más inferior de estas distribuciones.

Las partículas son capaces de generar un número infinito de valores de la talla y de la dimensión de una variable relacionados sobre la orientación de la partícula. Este efecto será exacerbado si el sistema utiliza la recirculación o no se asegura que todas las partículas están en enfoque.

Orientación Que Controla

Es evidente por lo tanto que presentar los datos válidos, significativos para las partículas asimétricas, orientación necesita estar rigurosamente controlada.

PharmaVision 830

El PharmaVision 830 controla la orientación de la partícula pues los polvos son secos disperso sobre una diapositiva de cristal o dispersos en aceite en una diapositiva de cristal; se asegura cualquier orientación de la partícula de la manera pues las partículas adoptarán su orientación lo más mecánicamente posible estable. Esto también tiene la ventaja adicional de asegurarse de que las partículas están guardadas dentro de un avión relativamente constante del enfoque que elimina la necesidad de algoritmos del rechazo del fuera-de-enfoque.

Sysmex FPIA-2100

El Sysmex FPIA-2100 es un sistema de análisis de imagen dinámico que también se asegura que las partículas estén orientadas y que guardadas favorable dentro de un avión estrecho del enfoque. El FPIA-2100 logra esto empleando un sistema de enfoque hidrodinámico patentado; esto se ilustra en el Cuadro 6.

Cuadro 6. Ejemplo del sistema de enfoque hidrodinámico empleado por el FPIA-2100.

Enfoque Hidrodinámico

En hidrodinámico el enfoque del flujo de la muestra se inyecta entre dos flujos de la vaina; esto hace el flujo de la muestra estrecharse y llegar a ser planar. El flujo de la muestra por lo tanto se conserva en el avión del enfoque del instrumento y las partículas dentro del flujo se alinearán naturalmente con su área más grande hacia el detector, asegurando tan una orientación constante de la partícula.

Orientación de la Partícula Durante la Medición

Los Ejemplos de partículas capturaron durante la medición en el FPIA- 2100, Cuadro 7, ilustran suficientemente que la orientación de la partícula está ocurriendo durante la medición.

El Cuadro 7. Ejemplo de las partículas de la varilla de cristal midió en el FPIA- 2100. Observe la alineación constante incluso de las partículas más pequeñas y más inferiores de la relación de aspecto.

Esta capacidad de presentar una orientación constante de la partícula al detector simplifica grandemente análisis de imagen y permite que las tendencias de dimensión de una variable y tamaño de la partícula sean determinadas fácilmente y hace comparaciones entre las muestras relevantes.

Para ilustrar este hecho, el Cuadro 8 muestra los resultados del análisis de partículas rodlike en el PharmaVision 830. La tendencia entre la talla de partícula cada vez mayor y la circularidad de disminución es sin obstrucción visible e inequívoca.

Cuadro 8. gráfico tridimensional de diámetro de la partícula contra la circularidad para a varilla-como el material. La tendencia indica que como la circularidad de los aumentos del diámetro disminuye correspondientemente, indicando que el ancho de la partícula es fijo mientras que la longitud aumenta.

Sin la orientación constante de la partícula la tendencia observada en el Cuadro 8, en el mejor de los casos, habría sido menos distinta si no perdida totalmente dentro de ruido estadístico.

Conclusión

Han desarrollado a la mayoría de descriptores de la dimensión de una variable disponibles para el analista de hoy del estudio de 2 dimensiones de las partículas/de las características de 3 dimensiones presentadas en una orientación mecánicamente estable.

La Variación en la orientación de la partícula llevará a una disminución de la calidad y de la reproductibilidad de los datos. La ventaja mayor de la tecnología del análisis de imagen sobre técnicas tradicionales de la caracterización del conjunto es la sensibilidad a las diferencias en características de la dimensión de una variable y de la talla. Un Cierto método de orientación constante de la partícula se requiere para prevenir de reducción de ruido estadístico esta sensibilidad.

 

Fuente: Nota de Aplicación de Sistemas de Vision por los Instrumentos de Malvern.

 

Para más información sobre esta fuente visite por favor Malvern Instruments Ltd (REINO UNIDO) o los Instrumentos de Malvern (los E.E.U.U.).

 

Date Added: May 2, 2005

Last Update: 5. January 2012 11:19

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