Вид документа : Статья из журнала Шифр издания : Автор(ы) : Maryenko N. I., Stepanenko O. Yu. Заглавие : Shape of cerebral hemispheres: structural and spatial complexity. Quantitative analysis of skeletonized MR images Параллельн. заглавия :Форма великих півкуль головного мозку: структурна та просторова складність. Кількісний аналіз скелетонованих МР-зображень Место публикации : Вісник морфології. - 2022. - Т. 28, № 3. - С. 62-73 (Шифр ВУ8/2022/28/3) Примечания : Bibliogr. at the end of the art. MeSH-главная: МОЗГА ГОЛОВНОГО КОРА -- CEREBRAL CORTEX МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ИЗОБРАЖЕНИЕ -- MAGNETIC RESONANCE IMAGING Аннотация: For quantitative characterization of the complexity of the spatial configuration of anatomical structures, including cerebral hemispheres, fractal analysis is the most often used method, in addition to which, other methods of image analysis are quite promising, including quantitative analysis of skeletonized images. The purpose of the study was to determine the features of the structural and spatial complexity of the cerebral hemispheres shape using quantitative analysis of skeletonized magnetic resonance images of the cerebral hemispheres. Magnetic resonance brain images of 100 conditionally healthy individuals (who did not have structural changes in the brain) of both sexes (56 women, 44 men) aged 18-86 years (average age 41.72±1.58 years) were studied, 5 tomographic sections (4 coronal sections and 1 axial section) were selected from the set of tomographic images of each brain. During preprocessing, image segmentation was performed to obtain a binary silhouette image, after which silhouette skeletonizing was carried out. Quantitative analysis of skeletonized images included determination of the following parameters: branches, junctions, end-point voxels, junction voxels, slab voxels, triple points, quadruple points, average branch length, maximum branch length. We divided quantitative parameters of skeletonized images into two groups. The first group included branches, junctions, end-point voxels, junction voxels, slab voxels, triple points, quadruple points. These parameters were related to each other and to the values of the fractal dimension by positive correlations. The second group of parameters included average branch length, maximum branch length. These parameters were positively correlated, but they had negative correlations with most of the parameters of the first group and with fractal dimension values. Quantitative parameters and fractal dimension turned out to be better parameters for characterizing the spatial and structural complexity of the cerebral hemispheres shape than traditional morphometric parameters (area, perimeter and their derivatives). It was found that the values of most of the investigated quantitative parameters decreased with age; coronal sections were the most representative for characterizing age-related changes. Quantitative assessment of the brain shape, including spatial and structural complexity, can become an informative tool for the diagnosis of some nervous diseases and the differentiation of pathological and normal age-related changes.Для кількісного характеризування складності просторової конфігурації анатомічних структур, у тому числі великих півкуль головного мозку, найчастіше використовується фрактальний аналіз, крім якого досить перспективними є й інші методи аналізу зображень, у тому числі кількісний аналіз скелетонованих зображень. Мета дослідження – визначити особливості структурної та просторової складності форми великих півкуль головного мозку за допомогою кількісного аналізу скелетонованих магнітно-резонансних зображень великих півкуль головного мозку. У якості матеріалу дослідження було використано магнітно-резонансні томограми головного мозку 100 умовно здорових осіб (які не мали структурних змін головного мозку) обох статей (жінок 56, чоловіків 44) віком 18-86 років (середній вік 41,72±1,58 років). Із набору томографічних зображень кожного мозку було відібрано 5 томографічних зрізів (4 – у корональній проекції, 1 – у аксіальній). Під час попередньої обробки проводилася сегментація зображень із отриманням бінарного силуетного зображення, після чого проводилося скелетонування силуету. Кількісний аналіз скелетонованих зображень включав визначення таких параметрів: branches, junctions, end-point voxels, junction voxels, slab voxels, triple points, quadruple points, average branch length, maximum branch length. Ми розділили кількісні параметри скелетонованих зображень на дві групи. До першої увійшли branches, junctions, end-point voxels, junction voxels, slab voxels, triple points, quadruple points. Ці параметри були пов’язані між собою та зі значеннями фрактальної розмірності позитивними кореляційними зв’язками. До другої групи параметрів увійшли average branch length, maximum branch length. Ці параметри були пов’язані між собою позитивними кореляційними зв’язками, але з більшістю параметрів першої групи та зі значеннями фрактальної розмірності вони мали негативні кореляційні зв’язки. Кількісні параметри та фрактальна розмірність виявилися кращими параметрами для характеризування просторової та структурної складності форми великих півкуль головного мозку, ніж традиційні морфометричні параметри (площа, периметр та їх похідні). Виявлено, що значення більшості досліджених кількісних параметрів зменшуються з віком, корональні зрізи виявилися найбільш репрезентативними для характеризування вікових змін. Кількісне оцінювання форми головного мозку, у тому числі просторової та структурної складності, може стати інформативним інструментом для діагностики деяких нервових захворювань та диференціювання патологічних та нормальних вікових змін Доп.точки доступа: Stepanenko, O. Yu.