UA148201U - Спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур - Google Patents
Спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур Download PDFInfo
- Publication number
- UA148201U UA148201U UAU202101770U UAU202101770U UA148201U UA 148201 U UA148201 U UA 148201U UA U202101770 U UAU202101770 U UA U202101770U UA U202101770 U UAU202101770 U UA U202101770U UA 148201 U UA148201 U UA 148201U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- contour
- fractal
- linear
- anatomical structures
- pixels
- Prior art date
Links
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 7
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 6
- 230000003562 morphometric effect Effects 0.000 description 6
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 206010008129 cerebral palsy Diseases 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000036630 mental development Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Image Processing (AREA)
Abstract
Спосіб фрактального аналізу анатомічних структур включає визначення фрактального індексу анатомічних структур. Для аналізу лінійних анатомічних структур за допомогою графічного редактора на медичних зображеннях виділяють лінійний контур досліджуваної структури за допомогою інструменту "виділення". Потім проводять поетапну модифікацію контуру шляхом кількаразового згладжування контуру із радіусами згладжування 1, 2, 4, 8 та 16 пікселів за допомогою інструменту "виділення-модифікація-згладжування". Після кожного згладжування вимірюють довжину контуру в пікселях за допомогою інструменту "аналіз" та обчислюють фрактальний індекс (D) за заданою формулою. При цьому значення фрактального індексу (D) лінійної анатомічної структури з фрактальними властивостями може варіювати від 1 до 2 та кількісно характеризує ступінь складності просторової організації лінійних анатомічних структур.
Description
Корисна модель належить до нормальної та топографічної анатомії і може бути використана для фрактального аналізу лінійних анатомічних структур організму людини та тварин.
Морфометричне дослідження різних структур на медичних зображеннях є необхідним для їх об'єктивного кількісного оцінювання. При цьому різні структури мають різну геометричну форму та потребують використання різних морфометричних методів. Серед структур, що можуть бути на медичних зображеннях, досить часто зустрічаються лінійні структури - зовнішній контур різних утворень, судини, нерви, волокна тощо. Для визначення кількісних характеристик структур з геометрично складною формою, що мають властивості фракталів (самоповторюваність та самоподібність), використовують різні модифікації фрактального аналізу.
Також відомий спосіб фрактального аналізу цифрових зображень анатомічних структур людини, який включає визначення фрактального індексу анатомічних структур людини за допомогою методу заповнення комірок, який відрізняється тим, що проводять фрактальний аналіз магнітно-резонансних томограм анатомічного об'єкта за допомогою методу дилатації пікселів: проводять контрастування цифрового зображення анатомічного об'єкта; пікселі зображення, що відповідають досліджуваній структурі, забарвлюють чорним кольором, решту пікселів забарвлюють білим кольором; із зображення вирізають квадрат, що містить фрагмент досліджуваної структури і зберігають зображення з роздільною здатністю 64х64 пікселі; послідовно удвічі зменшують роздільну здатність зображення з 64х64 до 32х32, з 32х32 до 16х16, з 16х16 до 8х8, з 8х8 до 4х4, з 4х4 до 2х2 пікселів; розмір одного пікселя зростає у 4 рази; на кожному із етапів підраховують кількість пікселів, що містять фрагменти досліджуваної структури та обчислюють фрактальний індекс анатомічної структури за формулою |Пат. Мо 142537, ОА, МПК Аб185/055 / Харківський національний медичний університет, Степаненко
О.Ю., Мар'єнко Н.. - 3. Мо а 201707944, заявл. 08.01.2020, опубл. 10.06.2020, бюл. Мо 11. Спосіб фрактального аналізу цифрових зображень анатомічних структур людини).
Відомий метод аналізу комп'ютерних зображень головного мозку немовлят, який відрізняється тим, що включає комп'ютерну обробку зображень головного мозку немовлят та обчислення фрактальної розмірності цих зображень, дані дослідження використовують для прогнозування відставання в розумовому розвитку, паралічу мозку та інших захворювань (Пат.
Коо) Мо 101520893, СМ, МПК Аб185/055 / ОМІМ УІМАМ. - 3. Ме СМ2009137326, заявл. 23.02.2009; опубл. 02.09.2009. Апаїубзіє тео їТог іпіїапі Ббгаійп тедіса! сотршиїег 5саппіпд ітаде5 апа геаії2гайноп 5увіеті.
Відомий спосіб фрактального аналізу текстури медичних зображень, що включає комп'ютеризований метод, систему та комп'ютерну програму для комп'ютеризованого фрактального аналізу текстури мамографічних зображень паренхіми молочної залози. Дані для аналізу формуються з вибраної зони інтересу оцифрованих медичних зображень мамографії.
Метод реалізований у комп'ютерній програмі як пристрої обробки зображень, який аналізує дані мамографії в цифровій формі (Пат. Мо 2004258310, 005, МПК МПК 506КО/00 / ОМІМ СНІСАСО. - 3. Мо О520040777041, заявл. 13.02.2004; опубл. 23.12.2004. Меїштоай апа 5ухіїет ог їтасіаІ-рбазєй апаїувзі5 ої тедіса! ітаде їехішге|.
Відомий також спосіб фрактального аналізу медичних зображень, що включає математичний аналіз зображень візуальної діагностики методами нелінійної математики, який відрізняється тим, що проводять математичний аналіз медичних зображень, отриманих з широкого діапазону джерел - променевої діагностики, ультразвукової діагностики, фотографічної інформації в ендоскопії, хірургії, стоматології, анатомії, а також мікроскопії, вексельних та векторних тривимірних зображень біомедичних об'єктів, який здійснюється за допомогою оцінки значень фрактальних показників цих зображень (фрактальної розмірності, індексу фрактальності та ін.) шляхом "накладання" на експертно від сегментований контур двовимірного зображення множини спеціальних (правильних) геометричних фігур (квадратів, прямокутників, трикутників, кругів, еліпсів) та тривимірних фігур (кубів, симплексів, куль, еліпсоїдів, пірамідок) - на поверхню створеної тривимірної моделі об'єкта, обчислюється на основі базової узагальненої формули. (Пат. Мо 63457, ОА, МПК Аб188/00 / Бубнов Ростислав
Володимирович, Мельник Іван Михайлович. - Мо 3. и 201102941; заявл. 14.03.2011; опубл. 10.10.2011, Бюл. Мо 19. Спосіб фрактального аналізу медичних зображень).
Відомий спосіб визначення фрактального індексу анатомічних структур людини, який включає накладання на зображення структури морфометричної сітки у вигляді квадратів, який відрізняється тим, що анатомічну структуру фотографують, з одержаної фотографії вирізають квадрат 4х4 см, на зображення накладають морфометричну фрактальну сітку, що містить чотири квадрати, зі сторонами розмірами 1/2х1/2 квадрата поля зору, підраховують кількість бо осередків, в яких знаходяться фрагменти анатомічної структури, сітку накладають з послідовним зменшенням сторони квадрата вдвоє відносно до попередньої сітки, кожного разу підраховують кількість фрагментів анатомічної структури в квадратах сітки, результати підрахунків вносять у таблицю, для подальшого дослідження використовують значення одержаних підрахункі рагментів'анатомічної Структури в квадраті, починаючи з третього наклада пен (М) від Іп (1/Вох 5і2е) та розраховують фракгальний індекс за формулою: 5
Кн вві | схе ) рохві2е рохві2е де
Ор - фрактальний індекс,
М - кількість квадратів фрактальної сітки, що містять фрагменти анатомічної структури, Бох 5і2е - розмір квадратів морфометричної сітки (Пат. Мо 117490, ША, МПК АбЄ1810/00, з09823/28 /
Харківський національний медичний університет, Степаненко О.Ю., Мар'єнко Н.І. - З. Мо и 201700824, заявл. 30.01.2017, опубл. 26.06.2017. Спосіб визначення фрактального індексу анатомічних структур людини).
Цей спосіб визначення фрактального індексу анатомічних структур людини є найбільш близьким до того, що заявляється, за технічною суттю та результатом, який може бути досягнутим, тому його вибрано за найближчий аналог.
В основу корисної моделі поставлено задачу розширення арсеналу способів фрактального аналізу анатомічних структур.
Задачу, яку поставлено в основу корисної моделі, вирішують тим, що у відомому способі фрактального аналізу анатомічних структур, який включає визначення фрактального індексу анатомічних структур, згідно з корисною моделлю, для аналізу лінійних анатомічних структур за допомогою графічного редактора на медичних зображеннях виділяють лінійний контур досліджуваної структури за допомогою інструменту "виділення", потім проводять поетапну модифікацію контуру шляхом кількаразового згладжування контуру із радіусами згладжування 1, 2, 4, 8 та 16 пікселів за допомогою інструменту "виділення-модифікація-згладжування"; після кожного, згладжування вимірюють довжину контуру в пікселях за допомогою інструменту "анадіз" За обся ер ян підкесви формулою:
Упав) - Спа).
Зо де
Ор - фрактальний індекс;
В - радіус згладжування контуру (в пікселях);
Р - довжина лінійного контуру (в пікселях); значення фрактального індексу (0) лінійної анатомічної структури з фрактальними властивостями може варіювати від 1 до 2 та кількісно характеризує ступінь складності просторової організації лінійних анатомічних структур.
Технічний ефект корисної моделі, а саме розширення арсеналу способів фрактального аналізу лінійних анатомічних структур, обумовлений синергізмом заходів, які заявляються.
Сукупність суттєвих ознак способу невідома із рівня техніки і створює надсумарний результат - оригінальний спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур.
Спосіб виконують наступним чином. Для визначення фрактального індексу лінійних анатомічних структур використовують цифрові медичні зображення - мікрофотографії або макрофотографії, рентгенограми, томограми тощо. Аналіз зображень здійснюють за допомогою графічного редактора Адобе Рпоїо5Ппор С55 (або іншого графічного редактора з аналогічними параметрами). Виділяють лінійний контур досліджуваної анатомічної структури за допомогою інструменту "виділення", використовуючи візуальний контроль та корекцію ділянки виділення (за необхідності).
Після цього проводять поетапну модифікацію контуру: за допомогою інструменту "виділення-модифікація-згладжування" проводять згладжування контуру із радіусом згладжування 1 піксель (Кі-1). Після цього за допомогою інструменту "аналіз" вимірюють довжину контуру у пікселях (Рі).
Потім повторно проводять згладжування контуру, але із радіусом згладжування 2 пікселя (82-2), після чого повторно вимірюють довжину контуру (Р).
Далі цю процедуру повторюють: проводять згладжування контуру із радіусами 4, 8 та 16 ее рн ік Кт кож джування вимірюють довжину контуру в пікселях (Ра, Дь БВ)» свові НИК ла МХебАИсліюєть і рактальний індекс за формулою:
Уепдув) - прут) де
Ор - фрактальний індекс;
В - радіус згладжування контуру (в пікселях);
Р - довжина лінійного контуру (в пікселях).
Значення фрактального індексу (0) лінійної анатомічної структури з фрактальними властивостями може варіювати від 1 до 2 та кількісно характеризує ступінь складності просторової організації лінійних анатомічних структур.
Ефективність способу доведена експериментально.
Дані отримані в результаті морфометричного дослідження магнітно-резонансних томограм великих півкуль головного мозку 30 осіб віком від 18 до 44 років, у яких не було виявлено морфологічних та функціональних змін головного мозку. У вибірці в однаковій мірі були представлені об'єкти чоловічої і жіночої статі. Визначено значення фрактального індексу зовнішнього лінійного контуру кори великих півкуль на корональних томографічних зрізах.
Спосіб ілюструє наступний приклад.
Об'єкт дослідження - томограма головного мозку людини жіночої статі, 39 років. Було проведене виділення зовнішнього лінійного контуру кори великих півкуль головного мозку на корональному томографічному зрізі (фіг. 1). Здійснене поетапне згладжування контуру із радіусами згладжування 1 піксель (К.1-1), 2 пікселі (К2-2), 4 пікселі (Кз-4), 8 пікселів (К4-8), 16 пікселів (К5-16). На кожному етапі була визначена довжина лінійного контуру (Р) та були отримані ад птн р істаяе нн пікселів, Рз-2234 пікселів, РА-1545 пікселів,
Ре-195845ікЄ свув БОнивІтьнивмФврактятн індекоова формулою:
Уепрв) - Спауяу)
Висновок. Фрактальний індекс зовнішнього лінійного контуру кори великих півкуль складає 1,3499, що відповідає діапазону можливих значень фрактального індексу від 1 до 2 та свідчить про наявність фрактальних властивостей та складну просторову організацію зовнішнього лінійного контуру кори великих півкуль головного мозку.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІСпосіб фрактального аналізу анатомічних структур, що включає визначення фрактального індексу анатомічних структур, який відрізняється тим, що для аналізу лінійних анатомічних структур за допомогою графічного редактора на медичних зображеннях виділяють лінійний контур досліджуваної структури за допомогою інструменту "виділення", потім проводять поетапну модифікацію контуру шляхом кількаразового згладжування контуру із радіусами згладжування 1, 2, 4, 8 та 16 пікселів за допомогою інструменту "виділення-модифікація- под М Кн Денні НН з овкнання вимірюють довжину контуру в пікселях за дрп еле фукнекти я Яні а вбівмайіюоють фрактальний індекс за формулою:У приво - прю деОр - фрактальний індекс;В - радіус згладжування контуру (в пікселях);Р - довжина лінійного контуру (в пікселях),значення фрактального індексу (0) лінійної анатомічної структури з фрактальними властивостями може варіювати від 1 до 2 та кількісно характеризує ступінь складності просторової організації лінійних анатомічних структур.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202101770U UA148201U (uk) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202101770U UA148201U (uk) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA148201U true UA148201U (uk) | 2021-07-14 |
Family
ID=76864888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU202101770U UA148201U (uk) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA148201U (uk) |
-
2021
- 2021-04-05 UA UAU202101770U patent/UA148201U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6935633B2 (ja) | パッチガイド方法及びプログラム | |
| CN100387196C (zh) | 用于测量与疾病相关的组织变化的方法和系统 | |
| US9642593B2 (en) | System and method for non-invasive determination of human body fat | |
| CN104398272B (zh) | 选择检测区域的方法及装置及弹性检测系统 | |
| JP6118368B2 (ja) | 医療用ｘ線測定システム | |
| CN106997594B (zh) | 一种眼部组织的定位方法及装置 | |
| CN111481233B (zh) | 胎儿颈项透明层厚度测量方法 | |
| EP3501399B1 (en) | Method of quantification of visceral fat mass | |
| US20200337681A1 (en) | Ultrasound diagnostic system and ultrasound diagnostic method | |
| Qin et al. | Measuring myofiber orientations from high-frequency ultrasound images using multiscale decompositions | |
| CN111627011A (zh) | 基于ct值椎弓根钉置钉钉道选择方法、装置和设备 | |
| Kubassova et al. | Fast and robust analysis of dynamic contrast enhanced MRI datasets | |
| CN105979875A (zh) | 生成乳房参数图 | |
| TWI399194B (zh) | 基於細胞自動機之半自動膝蓋ｍｒｉ軟骨影像分割方法 | |
| Yow et al. | Automated in vivo 3D high-definition optical coherence tomography skin analysis system | |
| JP4652935B2 (ja) | Ｘ線ｃｔ装置及び画像処理方法 | |
| Fabijańska et al. | Assessment of hydrocephalus in children based on digital image processing and analysis | |
| UA148201U (uk) | Спосіб фрактального аналізу лінійних анатомічних структур | |
| RU2708818C1 (ru) | Способ определения объема патологических образований спинного мозга на высокопольном магнитно-резонансном томографе | |
| Huang et al. | The Effective 3D MRI Reconstruction Method Driven by the Fusion Strategy in NSST Domain | |
| JP4504287B2 (ja) | Ｘ線ｃｔ装置及び画像処理方法 | |
| CN116583224A (zh) | 用于器官移动性的定量评估的系统、方法和装置 | |
| JP5149930B2 (ja) | Ｘ線ｃｔ装置及び画像処理方法 | |
| Alang et al. | Implementation of circular Hough transform on MRI images for eye globe volume estimation | |
| UA148813U (uk) | Спосіб морфологічного визначення компонентів тканини мозочка |