Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Pyramidendimension histologischer Bilder des Herzens

Kurzfassung

Myokardiale Fibrose und deren unterschiedliche Struktur wird mit Auftreten und Verlauf von Herzarrhythmien in Verbindung gebracht. Durch eine automatische Klassifizierung von unterschiedlichen Typen von Fibrose könnten Pathologen wertvolle Unterstützung zur Befundung des von ihnen untersuchten Gewebes erhalten. Die fraktale
Analyse stellt einen vielversprechenden Ansatz in diese Richtung dar, da es mit ihr möglich ist, die in Bildern auftretenden Muster zu quantifizieren. Medizinische Bilder,
insbesondere digitalisierte histologische Schnitte, weisen meist eine sehr hohe Auflösung auf. Um diese groÿen Mengen an Daten in kurzer Zeit möglichst exakt auszuwerten,
sind Verbesserungen und Neuentwicklungen fraktaler Methoden notwendig.
Zur Berechnung der fraktalen Dimension D von Grauwertbildern wurden drei neue fraktale Methoden entwickelt, die Pyramid Triangular Prism Method (PTPM), die
Pyramid Gradient Method (PGM) und die Pyramid Differences Method (PDM). Zusammen mit fünf weiteren Standardmethoden wurden diese Pyramidenmethoden auf künstlich erzeugte Bilder mit bekannter fraktaler Dimension angewandt. Die Resultate der neu entwickelten Methoden befinden sich im Bereich der besten Ergebnisse der getesteten Standardmethoden. Von den neu entwickelten Methoden zeigte die PDM die beste Übereinstimmung mit den theoretischen Werten und erwies sich als schnellste aller getesteten Methoden.
Eine darauf aufbauende Methode zur automatischen Klassiffzierung von fünf unterschiedlichen Typen von Fibrose resultierte in bis zu 73% korrekt, d.h. in Übereinstimmung mit Experten klassifizierten Bildern. Obwohl die Übereinstimmung zwischen den Experten untereinander bis zu 90% betrug, kann daraus geschlossen werden, dass die fraktale Analyse einen vielversprechenden Ansatz für die digitale Pathologie im Bereich der myokardialen Fibrose darstellt und auch bei zukünftigen Anwendungen eine Rolle spielen sollte.

Schlagwörter

Bildanalyse, Fraktale Dimension, Fraktale, Pyramidendimension, Myokardiale Fibrose, Histologie, automatische Klassifizierung, automatische Diagnose

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2015

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