Master Thesis

FZJ-2017-06346

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Implementierung und Parallelisierung einer 3D-Strukturtensoranalyse auf PLI-Bildern

Müller, A. (Corresponding author)FZJ*

2017

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/15235

Abstract: Um den Verlauf von Nervenfasern im menschlichen Gehirn nachvollziehen zu können, wurde am Institut für Neurowissenschaften und Medizin des Forschungszentrum Jülich die Methode Polarized Light Imaging, kurz PLI, entwickelt. Dabei wird ein Gehirn post mortem in 60 μm dünne Scheiben (ca. 2000 pro Gehirn) geschnitten und durch ein Mikroskop aufgenommen. Um die zur Faserdarstellung benötigte Auflösung zu erreichen, werden die Schnitte jeweils kachelweise aufgenommen. Die so erzeugten Daten werden vom PLI-Rekonstruktionsworkflow dreidimensional rekonstruiert. Hierbei werden unter anderem die beiden Raumwinkel der Fasern bestimmt. In weiteren Schritten werden eine Maske zur Trennung von Hirn und Hintergrund berechnet und die Kacheln zu einem Gesamtschnitt zusammengefügt. Danach werden die einzelnen Schnitte registriert, d.h. strukturell passend übereinandergelegt. Die Raumwinkel dieser 3D-Karte, dem Volumen, konnten bisher nicht verifiziert werden. Dazu wird in dieser Arbeit eine 3D-Strukturtensoranalyse entwickelt und auf die Daten angewandt. Ziel der Arbeit ist ein Vergleich der Raumwinkel des PLI-Rekonstruktionsworkflows mit den Ergebnissen der 3D-Strukturtensoranalyse. Darüber hinaus wurde das zur Berechnung implementierte Programm parallelisiert, um den Zeitaufwand der Berechnungen signifikant zu senken.

Note: FH Aachen Campus Jülich, Masterarbeit, 2017

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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 2017

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Database coverage:

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