Два способи фрактального аналізу як морфометричного методу в анатомії: спосіб підрахунку квадратів vs спосіб дилатації пікселів
PDF

Ключові слова

морфометрія
фрактальний аналіз
фрактальний індекс
підрахунок квадратів
дилатація пікселів

Як цитувати

Мар’єнко, Н., & Степаненко, О. (2020). Два способи фрактального аналізу як морфометричного методу в анатомії: спосіб підрахунку квадратів vs спосіб дилатації пікселів. Медицина сьогодні і завтра, 83(2), 14–22. https://doi.org/10.35339/msz.2019.83.02.02

Анотація

Проведено порівняльний аналіз двох способів фрактального аналізу як методу морфометрії – підрахунку квадратів і дилатації пікселів. Для розробки методик фрактального аналізу використано білу речовину мозочка людини. Порівняно дві авторські модифікації методів фрактального аналізу. За результатами підрахунку фрактального індексу двома різними методами на одному зображенні встановлено, що значення фрактального індексу, обчислені методами підрахунку квадратів і дилатації пікселів, майже не розрізняються. Обидва методи дають порівнянні результати і можуть бути використані для фрактального аналізу в морфометрії з однаково високою точністю. Вибір методу залежить від особливостей зображення й досліджуваної структури. У випадках, якщо зображення легко автоматично розділити на фон і основну структуру, методом вибору є метод дилатації пікселів. Для більш складних структур і зображень може бути застосований рутинний метод підрахунку квадратів.

https://doi.org/10.35339/msz.2019.83.02.02
PDF

Посилання

Stepanenko A.Yu., Maryenko N.I. (2016). Fraktalnyi analiz kak metod morfometricheskoho issledovaniia beloho veshchestva mozzhechka cheloveka [Fractal analysis as a method of morphometric study of the white matter of the cerebellum of a person]. Svit medytsyny ta biolohii – The World of Medicine and Biology, № 4 (58), pp. 127–130 [in Russian].

Mandelbrot B.B. (1983). The fractal geometry of nature. N.Y.: W. H. Freeman&Co, 468 p.

Mandelbrot B.B. (1977). Fractals – form, chance and dimension. San Francisco: W. H. Freeman, 365 p.

Isaieva V.V., Karetin Yu.A., Chernyshev A.V., Shkuratov D.Yu. (2004). Fraktaly i khaos v biolohicheskom morfoheneze [Fractals and chaos in biological morphogenesis]. Vladivostok: Institute of Marine Biology FEB RAS, 128 p. [in Russian].

Akar E., Kara S., Akdemir H., Kiris A. (2017). Fractal analysis of MR images in patients with Chiari malformation: The importance of preprocessing. Biomedical Signal Processing and Control, № 31, pp. 63–70.

Akar E., Kara S., Akdemir H., Kiris A. (2015). Fractal dimension analysis of cerebellum in Chiari Malformation type I. Computers in Biology and Medicine, № 64, pp. 179–186.

Ristanović D., Stefanović B.D., Puškaš N. (2014). Fractal analysis of dendrite morphology of rotated neuronal pictures: the modified box counting method. Theor. Biol. Forum, vol. 107 (1–2), pp. 109–121.

Liu J.Z., Zhang L.D., Yue G.H. (2003). Fractal dimension in human cerebellum measured by magnetic resonance imaging. Biophys. J., vol. 85 (6), pp. 4041–4046.

Zaletel I., Ristanović D., Stefanović B.D., Puškaš N. (2015). Modified Richardson's method versus the box-counting method in neuroscience. J. Neurosci. Methods, vol. 242, pp. 93–96.

Wu Y.T., Shyu K.K., Jao C.W., Wang Z.Y., Soong B.W., Wu H.M., Wang P.S. (2010). Fractal dimension analysis for quantifying cerebellar morphological change of multiple system atrophy of the cerebellar type (MSA-C). Neuroimage, vol. 49 (1), pp. 539–551, DOI: 10.1016/j.neuroimage.2009.07.042.

Molchatskii S.L., Molchatskaia V.F. (2010). Fraktalnyi analiz struktury ventromedialnoho yadra hipotalamusa mozha cheloveka v pre- i postnatalnom ontoheneze [Fractal analysis of the structure of the ventromedial nucleus of the human brain hypothalamus in pre- and postnatal ontogenesis]. Novyie issledovaniia – New Research, № 24, pp. 60–67 [in Russian].

Stepanenko A.Yu., Maryenko N.I. (2017). Fraktalnyi analiz beloho veshchestva mozzhechka cheloveka [Fractal analysis of the human cerebellar white matter]. Svit medytsyny ta biolohii – The World of Medicine and Biology, № 3 (61), pp. 145–149 [in Russian].

Stepanenko A.Yu., Maryenko N.I. (2015). Fraktalnyi analiz kak metod morfometricheskoho issledovaniia poverkhnostnoi sosudistoi seti mozzhechka cheloveka [Fractal analysis as a method of morphometric study of the superficial vascular network of the cerebellum of a person]. Medytsyna siohodni i zavtra – Medicine Today and Tomorrow, № 4 (69), pp. 50–55 [in Russian].