Book/Report/Master Thesis

FZJ-2016-05020

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Optimierung und Parallelisierung der Software simPLI zur Simulation von 3D-Polarized-Light-Imaging Messungen

Lucksch, S. (Corresponding author)FZJ*

2016
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/12418

Report No.: Juel-4395

Abstract: Die Methode Three-dimensional Polarized Light Imaging (3D-PLI) wurde am Institut für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich entwickelt. Damit ist es möglich den Verlauf von Nervenfasern im menschlichen Gehirn am Rechner zu rekonstruieren. Das Gehirn wird bei dieser Methode post mortem in 60 $\mu$m dicke Scheiben geschnitten und anschließend mit polarisiertem Licht durchleuchtet. Die transmittierte Lichtintensität wird hierbei mit einer CCD-Kamera aufgenommen. Aufgrund der hohen benötigten Bildauflösung ist es nicht möglich einen Gehirnschnitt im Ganzen aufzunehmen. Daher wird dieser in Kacheln aufgeteilt, die später im PLI-Rekonstruktionsworkflow zu einer gesamten 3D-Karte des Gehirns zusammengeführt werden. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Software simPLI dient der Simulation von 3D-Polarized Light Imaging Messungen und damit vor allem der Verifizierung der Ergebnisse des Workflows. Mit Hilfe der Software ist es möglich, beliebige Faserverläufe zu simulieren. Dazu gibt der Benutzer die zu erzeugenden Fasern als mathematische Funktionen an, die anschließend an diskreten Stellen eines Gitters ausgewertet werden. Dadurch wird intern eine Faserstruktur in Form eines Hohlrohres aufgebaut. Weiterhin ist es möglich, eine Kippung des definierten Faserverlaufs in eine zuvor festgelegte Richtung zu simulieren. Schließlich wurde das Simulationsprogramm parallelisiert, um den Zeitaufwand der Simulation zu senken und vor allem größere Ergebnisdaten erzeugen zu können.

Note: Masterarbeit, FH Aachen, Campus Jülich, 2016

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Contributing Institute(s):

1. Jülich Supercomputing Center (JSC)

Research Program(s):

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

Appears in the scientific report 2016

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Database coverage:
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