medvisМедицинская визуализацияMedical Visualization1607-07632408-9516RDS-Media Ltd.medvis-14Research ArticleНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИNEW TECHNOLOGIESВычисление фрактальной размерности при обработке изображений цифровой субтракционной ангиографииCalculation of Fractal Dimension in DSA Image ProcessingЦыганковВладимир НиколаевичTsygankovVladimir Nikolaevishnoemail@neicon.ruГончаровАндрей ИльичGoncharovAndrey Ilyichgoncharov@ixv.ruФГБУ "Институт хирургии им. А.В. Вишневского" Министерства здравоохранения РоссииРоссияA.V. Vishnevskiy Institute of SurgeryRussian Federation20142802201401118123Copyright © Цыганков В.Н., Гончаров А.И., 20142014Цыганков В.Н., Гончаров А.И.Tsygankov V.N., Goncharov A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medvis.rdsmedia.ru/jour/article/view/14

Цель: вычисление фрактальной размерности артериограмм бедра человека при субтракционном ангиографическом исследовании. Материал и методы. Была вычислена фрактальная размерность 49 ангиографических изображений правого и/или левого бедра у 31 пациента. Фрактальная размерность была рассчитана геометрическим способом, заключающимся в определении зависимости количества квадратных ячеек, которые покрывают исследуемый объект, от их размера, т.е. масштаба рассмотрения. Подготовка изображений и расчет фрактальной размерности выполнялись в программной среде E-film®, Adobe® Photoshop® CS2, Adobe® Illustrator® CS2, Fractal.exe и Microsoft® Excel®. Результаты. Разработана последовательность подготовки ангиографического изображения для вычисления его фрактальной размерности с использованием доступного программного обеспечения для IBM PC. Определены пределы масштабов рассмотрения с учетом стохастического характера фрактального строения ангиографического изображения артерий бедра. Выводы. Фрактальная размерность позволяет оценить развитость сети мелких сосудов и коллатералей в постпроцессинге изображений цифровой субтракционной ангиографии.

Purpose was the calculation of fractal dimensions of femoral artery angiogram after digital subtraction angiography (DSA). Material and methods. Fractal dimension of 49 images of femoral arteriogram in 31 patients after DSA was calculated. The fractal dimension was calculated geometrically. The geometric method consists in determining the dependence of the number of square cells of the object under study to its size, ie the scale. Preparation of the angiograph-ic images for fractal dimension calculation and its calculation was performed by means of E-film®, Adobe® Photoshop® CS2, Adobe® Illustrator® CS2, Fractal.exe and Microsoft® Excel®. Results. In the article step-by-step sequence of preparing of an angiographic images for calculation its fractal dimension by using available software for IBM PC was developed. The limits of the scale of consideration in the light of the stochastic nature of the fractal structure of angiographic images of the femoral arteries were identified. Conclusion. Fractal dimension allows quantify collateral arteries in DSA images postprocessing.

фракталыангиографиясубтракцияfractalsangiographydigital subtractionReferencesMandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature. San Francisco: WHFreeman, 1982. 460 p.Mandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature. San Francisco: WHFreeman, 1982. 460 p.Peitgen H.-O., Jurgens H., Saupe D. Chaos and Fractals. New Frontiers of Science. Berlin: Springer-Verlag, 1992. 984 p.Peitgen H.-O., Jurgens H., Saupe D. Chaos and Fractals. New Frontiers of Science. Berlin: Springer-Verlag, 1992. 984 p.Falconer K. Techniques of Fractal Geometry. New York: Wiley, 1997. 368 p.Falconer K. Techniques of Fractal Geometry. New York: Wiley, 1997. 368 p.Потапов А.А. Фракталы в радиолокации: топология выборки. М.: Университетская Книга, 2005. 847 с.Потапов А.А. Фракталы в радиолокации: топология выборки. М.: Университетская Книга, 2005. 847 с.Ghosh D.C., Chakraborty M., Das T. Fractal Approach to Identify Quantitatively Intracardiac Atrial Fibrillation from ECG Signals. Int. J. Engineering. 2013; 5 (3): 129-134.Ghosh D.C., Chakraborty M., Das T. Fractal Approach to Identify Quantitatively Intracardiac Atrial Fibrillation from ECG Signals. Int. J. Engineering. 2013; 5 (3): 129-134.Masters B.R. Fractal analysis of the vascular tree in the human retina. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2004; 6: 427-452.Masters B.R. Fractal analysis of the vascular tree in the human retina. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2004; 6: 427-452.Floyd C.E. Jr., Patz E.F., Lo J.Y. et al. Diffuse nodular lung disease on chest radiographs: a pilot study of characterization by fractal dimension. Am. J. Radiol. 1996; 167: 1185-1187.Floyd C.E. Jr., Patz E.F., Lo J.Y. et al. Diffuse nodular lung disease on chest radiographs: a pilot study of characterization by fractal dimension. Am. J. Radiol. 1996; 167: 1185-1187.Herman P., Kocsis L., Eke A. Fractal Branching Pattern in the Pial Vasculature in the Cat. J. Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2001; 21: 741-753.Herman P., Kocsis L., Eke A. Fractal Branching Pattern in the Pial Vasculature in the Cat. J. Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2001; 21: 741-753.Дабагов А.Р. Цифровая радиология и диагностика. Достижения и перспективы. Журн. радиоэлектроники. 2009; 5: 140-152Дабагов А.Р. Цифровая радиология и диагностика. Достижения и перспективы. Журн. радиоэлектроники. 2009; 5: 140-152Mandelbrot B.B. How long is the coast of Britain? Statistical selfsimilarity and fractional dimension. Science. 1967; 156: 636-638.Mandelbrot B.B. How long is the coast of Britain? Statistical selfsimilarity and fractional dimension. Science. 1967; 156: 636-638.Группа моделирования в нелинейной динамике. http://www.nonlinmod.sgu.ru/illustration_programs.htm (проверено 10.01.2013).Группа моделирования в нелинейной динамике. http://www.nonlinmod.sgu.ru/illustration_programs.htm (проверено 10.01.2013).Зятенков А.В., Коков Л.С., Волынский Ю.Д. Возможности метода рентгеновидеоденситометрии в оценке почечного кровотока у больных со стенозами почечных артерий до и после эндоваскулярных вмешательств. Рос. электрон. журн. лучевой диагн. 2011; 1 (2): 53-59. 8.Зятенков А.В., Коков Л.С., Волынский Ю.Д. Возможности метода рентгеновидеоденситометрии в оценке почечного кровотока у больных со стенозами почечных артерий до и после эндоваскулярных вмешательств. Рос. электрон. журн. лучевой диагн. 2011; 1 (2): 53-59. 8.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.