Matematyczna analiza zmian mikrostruktury kostnej, różnicowa ocena początkowego przebiegu procesu nowotworowego w stawie kolanowym

• Autorzy: Chaberek S. , Szawdyn J.

Warianty tytułu

EN

Mathematical analysis of bone microstructure changes, description and evaluation of early tumour growth in knee joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było sprawdzenie możliwości wykrywania zmian w strukturze kostnej przy zastosowaniu opracowanych algorytmów umożliwiających matematyczny opis struktury kostnej. Podstawowymi elementami analizy są: analiza histogramu obrazu rentgenowskiego, wymiar fraktalny, analiza widma amplitudowego oraz widma energetycznego dwuwymiarowej transformaty Fouriera obrazu rentgenowskiego. W sposób matematyczny opisane zostały różnice i podobieństwa między prawidłową , oraz tkanką zmienioną patologicznie. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że prezentowana metoda może być pomocna przy różnicowaniu i opisie stanu mikrostruktury kostnej zmienionej w procesie nowotworowym. Co może mieć znaczenie we wczesnym wykrywaniu zmian pierwotnych jak i przerzutowych w kości.

EN

The study was performed to evaluate of bone microstructure changes using 2D fast- Fourier Transformation spectrum analysis, image histogram analysis and morphological fractal dimension of planar macro-radiography examination. Differences and similarities between normal and pathological microstructure of trabecular bone were evaluated using parameters mentioned above. This study confirmed that quality analysis of trabecular bone structure of bone using digital image processing to analysis planar X-ray examination provides us information about tumour changes within bone. Current results suggest caution that 2D-FFT spectral analysis is promising method to describe trabecular bone microstructures tumour changes, which could be helpful inearly detection of primary and metastatic tumour growth within bone.

Słowa kluczowe

PL

staw kolanowy; nowotwór; analiza matematyczna

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2000
• Tom: R. 46, nr 8
• Strony: 13--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Chaberek S.

• Samodzielny Publiczny Szpital Kliniczny im. prof. Grucy w Otwocku

autor

Szawdyn J.

• Samodzielny Publiczny Szpital Kliniczny im. prof. Grucy w Otwocku

Bibliografia

• [1] J.C. Buckland-Wright A.J. Lynch, D.G. Macfarlane: Fractal signature analysis measures cancellous bone organisation in macroradiographs of patients with knee osteoarthritis. Ann Rheum Dis, 1996, 55, 749-755.
• [2] J. Buraczewski: Radiodiagnostyka zmian nowotworowych. PZWL Warszawa 1977.
• [3] P. Caligiuri, M.L. Giger, M.J. Favus: Multifractal radiographic analysis of osteoporosis. Med. Phys. 1994, 21, 503-508.
• [4] Fazzalari N.L., Parkinson I.H.: Fractal properties of subchondral cancellous bone in severe osteoarthritis of the hip. J. Bone Miner. Res. 1997,12, 632.
• [5] J.A. Lynch, D J. Hawkes, J.C. Buckland-Wright Anlysis of texture in macroradiographs of osteoarthritic knees using fractal signature. Phys Med. Biol, 1991, 36, 6, 709-722.
• [6] E. Oczeretko, J. Popko, F. Rogowski, Zwierz: Analiza fraktalna obrazów radiologicznych stawów biodrowych z chorobą zwyrodnieniową. Postępy Osteoartrol, 998, 10, 38-45.
• [7] J. SAMARABANDU i wsp.: Analysis of bone X-Rays using morphological fractals. IEEE Trans Med. Imaging 1993, 12, 3, 466-470.
• [8] H. Sanders, J. Crocker: A simple technique for the measurement of fractal dimension in histopathological specimens. J. Pathol, 1993, 163, 383.
• [9] A. Sawicki, J. Szawdyn, K. Godwod: Mikroradiograficzna metoda obrazowania struktur kości gąbczastej talerza biodrowego. Postępy Osteoartrol, 1993, 5, 111-117.
• [10] T.E. Southard, K.A. Southard: Detection of simulated osteoporosis in maxillae using radiographic texture analysis. IEEE Trans Biomed Eng, 1996, 43.2, 123-131.
• [11] S.E. Umbaugh, Y. Wei, M. Zuke: Feature Extraction in image analysis. IEEE Eng Med. Biol, 1997, July/August, 62-70.