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Konzeption und Realisierung eines Verfahrens zur automatischen Erkennung von fehlerhaften Verbindungsstellen in einer Graphenrepräsentation des Gefäßsystems der Leber

 
: Oelmann, Simon
: Drechsler, Klaus

Darmstadt, 2011, 113 S.
Darmstadt, TU, Bachelor Thesis, 2011
Deutsch
Bachelor Thesis
Fraunhofer IGD ()
medical image processing; medical application; liver; graph algorithm; graph representation

Abstract
Bei der Planung von Leberoperationen ist es hilfreich, den Verlauf der Portal- sowie der Lebervene zu kennen, um bestimmte Lebersegmente sowie verschiedene Typen von Tumoren identifizieren zu können. Auch wenn die beiden Venen in der Realität vollständig voneinander getrennt sind, kommt es aufgrund der niedrigen optischen Auflösung, mit der CT-Daten gewonnen werden, in den segmentierten Volumendaten der beiden Venen zu Verschmelzungen. Diese Bachelorarbeit beschreibt ein eigenes, neues Verfahren zur Identifizierung dieser Verbindungsstellen innerhalb einer Graphenrepräsention der Portal- und der Lebervene. Nach einer Erläuterung benötigter Grundlagen folgt eine zusammenfassende Beschreibung bereits existierender Trennungsalgorithmen.
Auf diesen aufbauend wird die Idee des neuen Verfahrens formuliert, das die Festlegung auf eine Trennungsstelle von dem häufigsten Zusammentreffen derjenigen Kriterien abhängig macht, die für die Trennung an dieser Stelle sprechen. Anschließend wird der neue Trennungsalgorithmus ausführlich beschrieben. Da der Algorithmus die als Wurzeln bezeichneten Eingänge in das Gefäßsystem kennen muss, wird für die Detektion der Wurzeln die Modifizierung eines bestehenden Verfahrens sowie ein weiteres, eigenes Verfahren vorgestellt. Auf Möglichkeiten zur Identifizierung von Zyklen in Graphen sowie zur Suche von wurzelverbindenden Kantenpfaden wird ebenfalls eingegangen, da diese zur Implementierung des Trennungsalgorithmus bekannt sein müssen. Abschließend werden die Ergebnisse vorgestellt, die das Trennungsverfahren bei Testdatensätzen lieferte. Hierbei wurden für 21 Verbindungsstellen 17 Trennungsvorschläge korrekt generiert.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-153754.html