Bachelor Thesis

FZJ-2015-07180

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Vereinigung der Richtungsinformationen von Nervenfaserverläufen aus PLI-Bildern zur Überbrückung verschiedener Skalen

Müller, A. (Corresponding author)FZJ*

2015

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/9539

Abstract: Um den Verlauf von Nervenfasern im menschlichen Gehirn verfolgen zu können, wurde am Institut für Neurowissenschaften und Medizin des Forschungszentrum Jülich die Methode Polarized Light Imaging (PLI) entwickelt. Dabei wird ein Gehirn post mortem in 60 μm dünne Scheiben (ca. 2000 pro Gehirn) geschnitten und durch ein Mikroskop aufgenommen.Mit einer Einzelaufnahme des gesamten Schnittes könnte die zur Faserdarstellung benötigte Auflösung nicht erreicht werden. Daher werden die Schnitte jeweils kachelweise aufgenommen. Die so erzeugten Daten werden vom PLI-Rekonstruktionsworkflow in eine 3D-Karte zusammengefasst. Hierbei werden unter anderem die Faserausrichtungen der Projektionen auf die Schnittebene und die Winkel der Fasern zur Schnittebene bestimmt. In weiteren Schritten werden eine Maske zur Trennung von Hirn und Hintergrund berechnet und die Kacheln zu einem Gesamtschnitt zusammengefasst. Danach werden die einzelnen Schnitte registriert, d.h. strukturell passend übereinandergelegt, sodass eine Faserverfolgung durch mehrere Schnitte möglich ist.Diese 3D-Karte, das Volumen, konnte bisher nicht verifiziert werden. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur richtungserhaltenden Auflösungsreduktion. Es werden mehrere Methoden zum Zusammenfassen von Richtungsinformationen von Nervenfasern entwickelt, die bei Reduktion der Auflösung eine korrekte Darstellung der Richtungen von Nervenfasern ermöglichen sollen. Dadurch können in Zukunft PLI-Bilder beispielsweise mit Aufnahmen eines MRT verglichen werden.Darüber hinaus wurde das Programm parallelisiert, um den Zeitaufwand der Berechnungen signifikant zu senken.

Note: FH Aachen Campus Jülich, Bachelorarbeit, 2015

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Contributing Institute(s):

1. Jülich Supercomputing Center (JSC)
2. Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns (INM-1)

Research Program(s):

1. 511 - Computational Science and Mathematical Methods (POF3-511) (POF3-511)

Appears in the scientific report 2015

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Database coverage:

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