Chromoendoskopie in magnetisch geführte Kapselendoskopie

Chromoendoskopie in magnetisch geführte Kapselendoskopie
Zusammenfassung
Hintergrund
Diagnose der intestinalen Metaplasie und Dysplasie über konventionelle Endoskopie wird durch niedrige Interobserver- Vereinbarung und geringe Korrelation mit histopathologischen Befunden aus. Chromoendoskopie signifikant verbessert die Sichtbarkeit der Schleimhaut Unregelmäßigkeiten, wie Metaplasie und Dysplasie Schleimhaut. Magnetisch geführte Kapselendoskopie (MGCE) bietet eine alternative Technologie zur oberen GI-Prüfung. Wir erwarten, dass die Schwierigkeiten bei der Diagnose von Neoplasien in der konventionellen Endoskopie zu MGCE zu übertragen. So wollen wir über eine ex-vivo-Tierstudie einen Weg für die Anwendung von Chromoendoskopie auf MGCE zu entwerfen.
Methoden
wir eine modifizierte Vorschrift vorzuschlagen, die einen Färbeschritt zum bestehenden MGCE Vorbereitung Protokoll hinzufügt. Eine optimale Färbung Konzentration wird für unterschiedliche Fleckenarten und Pathologien quantitativ bestimmt. Zu diesem Zweck sind 190 Schweinemagengewebeproben mit und ohne Läsion Nachahmungen wurden mit verschiedenen Farbstoffkonzentrationen gefärbt. Quantitative visuellen Kriterien eingeführt, um die Qualität der Färbung mit Bezug auf Schleimhaut und Läsion Sichtbarkeit zu messen. Thusly ermittelten optimalen Konzentrationen in einem Ex-vivo-Schwein Magen Experiment unter magnetischen Führung eines endoskopischen Kapsel mit dem modifizierten Protokoll getestet werden.
Ergebnisse
Wir fanden, dass das vorgeschlagene Protokoll Änderung nicht die Sichtbarkeit in den Magen oder die Lenkbarkeit auswirkt der Endoskopiekapsel. Eine durchschnittliche optimale Färbung Konzentration für das vorgeschlagene Protokoll wurde bei 0,4% für Methylenblau und Indigokarmin gefunden. Die Läsion die Sichtbarkeit verbessert den zuvor erhaltenen optimalen Farbstoffkonzentration verwendet wird.
Schlussfolgerungen
Wir schließen, dass Chromoendoskopie in MGCE angewendet werden können und verbessert die Schleimhaut und Läsion Sichtbarkeit. Eine systematische Auswertung liefert wichtige Informationen über entsprechende Färbung Konzentration. Allerdings sind weitere Tier und Mensch in-vivo-Studien sind notwendig.
Schlüsselwörter Methylenblau Indigokarmin Färbung Hintergrund
Obwohl Inzidenz und Mortalität sinken, Magenkrebs mit 738.000 Fällen im Jahr 2008 weltweit ist die zweite tödlichsten Verdauungs neubildungen der Welt [1]. Intestinale Metaplasie und Dysplasie sind Vorläufer von Krebs [2]. Die Identifizierung dieser Läsionen und Follow-up der betroffenen Patienten zu frühe Diagnose und Behandlung führen könnten und damit das Überleben des Patienten zu verbessern [3, 4]. Gastroskopie (EGD) ist das häufigste Verfahren für die Diagnose und Behandlung. Doch für den Nachweis von Metaplasie und Dysplasie konventionellen EGD wird durch niedrige Interobserver- Vereinbarung und geringe Korrelation mit histopathologischen Befunden gekennzeichnet [5, 6].
Verschiedene Techniken zur Verfügung stehen für die Verbesserung und Hervorhebung Schleimhaut Unregelmäßigkeiten und für die Sichtbarkeit der Strukturen erhöht wird, was liegen unter der Oberfläche der Schleimhaut. Die wichtigsten Methoden gehören Narrow Band Imaging, konfokale Laser Endomikroskopie, Magnifikationsendoskopie, optische Kohärenztomographie und Chromoendoskopie [7-10]. Diese Techniken wurden oft gegeneinander verglichen werden, oder in Kombination im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf die diagnostische Genauigkeit (beispielsweise in [11, 12]). Doch ein wesentlicher Unterschied zwischen Chromoendoskopie und alle konkurrierenden Techniken liegt in dem Mangel an zusätzlicher Hardware. Chromoendoskopie erfordert keine Änderung der Hardware des Abbildungssystems selbst.
Weiterhin Chromoendoskopie in EGD und Koloskopie hat sich gezeigt, erheblich die Sichtbarkeit der Schleimhaut Unregelmäßigkeiten verbessern, wie Metaplasien und Dysplasien [13]. Chromoendoskopie besteht aus der topischen Anwendung von verschiedenen Flecken Gewebe Sichtbarkeit, Lokalisierung und Charakterisierung zur besseren Diagnose zu verbessern. Chromoendoskopie besteht in der Regel aus vier Schritten für absorptive Flecken und drei Stufen für die Kontrastflecken: (1) Anwendung einer sauren Lösung Magenschleim aufzulösen, (2) die lokale Anwendung einer Beize, (3) (nur für absorptive stains) Waschen des jeweiligen Region mit Wasser und (4) eine Sichtprüfung der gefärbten Regionen für diagnostische Zwecke. In (1) - (3) die Anwendung von Farbstoff lokal ausgeführt, um den Arbeitskanal des Endoskops und verschiedenen Spritz Katheter (direktes Verfahren) unter der visuellen Führung des Endoskops verwendet wird. Für Koloskopie die passive Anwendung von Flecken mit einem Farbstoff-Pulver gefüllte Kapsel wurde ebenfalls berichtet [14, 15]. In diesem Verfahren wird eine Kapsel mit Farbstoffpulver wird dem Patienten nach der Verabreichung einer Darmreinigungslösung, wie beispielsweise PEG gegeben. Zwischen der Farbstoff-Regierung und der Koloskopie Prüfung wird eine Wartezeit erforderlich. Anwendung des Farbstoffes am Morgen und Prüfung am Nachmittag wurde als ausreichend große Zeitspanne berichtet [14]. Obwohl das Verfahren durchführbar zu sein, wurde festgestellt, haben Schwierigkeiten aufgrund der inhomogenen Anwendung des Flecks berichtet worden [16]. Die orale Applikation von Farbstoff zur Untersuchung des Magens, ohne einen Spray Katheter (indirekte Methode) wurde in [15, 17] beschrieben worden.
, Kürzlich verschiedene Ansätze für magnetisch geführte Kapsel Endoskope (MGCE) für Magen- und Dünndarmuntersuchungen vorgestellt wurden [18-23]. In einer klinischen Studie an Menschen zeigten MGCE die Durchführbarkeit von Magen Exploration mit einem geführten Kapselendoskop [18, 19]. In dieser speziellen Studie wurde der Magen mit Wasser und die Kapsel gefüllt wurde von außen mit Hilfe eines externen Magnetfeldes navigiert. Ein Bediener kann die Bewegung der Kapsel während der Prüfung steuern von Echtzeit-Magen-Bildgebung zur Verfügung gestellt von zwei Kapsel Kamerasensoren mit Feedback. Daher konnte er eine ausreichende Zahl von Magen-Oberflächenbilder mit diagnostischen Wert zu erhalten.
Wir erwarten, dass die bekannten Schwierigkeiten bei der Diagnose von Neoplasien, in Bezug auf Interobserver- Vereinbarung in der konventionellen Endoskopie, zu MGCE übertragen. MGCE konnte somit profitieren von Chromoendoskopie in der gleichen Art und Weise klassischen Endoskopie tut. Im Vergleich zu der direkten Anwendung von Flecken in EGD und die meisten Koloskopie Verfahren in MGCE nur indirekte Anwendung möglich ist. Keine Säureherstellung und Waschen der Magenschleimhaut ist möglich. Weiterhin wird das Wasser, in dem die Kapsel manövriert, muss nicht in Mengen, die die Gesamt Sichtbarkeit reduzieren gefärbt werden. Konkurrierende Verfahren wie schmalbandige Bildgebung bei der Diagnose kolorektaler Neoplasie sind schwierig in einer Kapselendoskop zu integrieren [11]. Des Weiteren, wie in vielen endoskopischen Techniken die genaue Wirkung von Chromoendoskopie und die technischen Details sind noch nicht festgelegt worden [24, 25]. Beispielsweise in der Literatur ([5, 26, 27]) kann man drei verschiedene Konzentrationen von Methylenblau-Farbstoff und Anwendungszeiten für die Untersuchung der Magen Neoplasma finden. Die Suche nach einer optimalen Konzentration für ein Färbeverfahren in tierischen und menschlichen Studien hat sich ein paar Mal gemeldet, aber ohne die Unterstützung einer gründlichen Analyse. In [28] eine optimale Färbung Konzentration für die gleichzeitige konfokale Laser Endomikroskopie und Chromoendoskopie mit Kresylviolett in mices beurteilt, aber ohne ein objektives Kriterium. In [29] eine optimale Färbung Konzentration für endocytoscopy wurde in einem ex-vivo-Tierstudie, in der frisch reseziert Schweine Speiseröhre, Magen und Dickdarm erreicht wurden untersucht. Der Bildkontrast und Färbung Status wurden von Experten ausgewertet für jedes Organ die beste Konzentration zu bestimmen. Die Ergebnisse wurden auf reseziert menschlichen Organen übertragen. Das Problem der fehlenden systematischen Studie für klassische Chromoendoskopie in den Magen Transfers zu MGCE und wird immer schwerer durch die Herausforderungen der indirekten Anwendung von Flecken.
In diesem Beitrag wird die mögliche Anwendung von Chromoendoskopie bewerten in einem ex-vivo MGCE Tierstudie. Zunächst schlagen wir eine Änderung an der MGCE Präparationsprotokoll, um ein Färbeverfahren für Chromoendoskopie zu integrieren. Zweitens stellen wir ein Verfahren zur systematischen eine optimale Konzentration des Farbstoffs für das vorgeschlagene Protokoll Modifikation beurteilen. mit Schwein Magen Gewebeproben und in Bezug auf die beste Sicht von Gewebe verschiedener histologischer oder pathologischer Natur Die Optimierung wird in Experimenten durchgeführt. Dritte übertragen wir diese Ergebnisse zu einem Ex-vivo-Schwein Magen Experiment unter magnetischen Führung eines Kapselendoskop. Diese Experimente sollten bestimmen: a) die gesamte Unterwasser Sichtbarkeit nach dem geplanten passiven Färbeprotokolls; und b) die Schleimhaut und Läsion Sichtbarkeit mit der optimierten Farbstoffkonzentration.
Die Führungsmagnet zum einen technisch ähnlich ist, für das menschliche Studie verwendet [18, 19]. Alle Navigationsfunktionen dieser Studie sind auch in unserem Setup zur Verfügung. Das System ist eine gemeinsame Entwicklung von Siemens Healthcare und Olympus Medical Systems Corp. Seine Hauptbestandteile sind: (1) Eine Führung Magnet, der aus einer Reihe von elektromagnetischen Spulen besteht ein Arbeitsvolumen definiert, und ermöglicht dem Bediener ein Kapselendoskop mit 5 Grad zu steuern der Freiheit (DOF). Die magnetische Flussdichte ist maximal 100 Millitesla. (2) Eine Kapselendoskop von 31mm Länge hergestellt von Olympus Medical Systems Corp. mit einem eingebauten in Permanentmagneten und zwei CCD-Kameras jeder Sende 2 Bildern pro Sekunde in Echtzeit an einen externen Empfänger an den Körper des Patienten angebracht. (3) zeigt eine Anzeige der Kapsel Bilder an den Betreiber. (4) Eine Reihe von Joysticks dem Bediener ermöglicht, die Kapsel im Magen zu manövrieren. Die Ausrichtung eines elektromagnetischen (EM) Feldes ausrichtet, um die Kapsel im Magen. Das EM-Feld zusammen mit einem EM-Gradientenfeld erzeugen Kräfte auf das Kapselendoskop von weniger als 1 Millinewton. Diese sind ausreichend für Translationsbewegungen. Weitere Details über die Hardware und Software-Design des Führungsmagneten finden sich in [30] zu finden. Die Führung der Kapsel basiert auf Echtzeit-Bildgebung durch das Kapselendoskop im Inneren des Schwein Magen vorgesehen durchgeführt.
In [31] ein Schwein Magen Studie vorgestellt wurde Schleimhaut Sichtbarkeit in MGCE mit Methylenblau zu verbessern. Diese Studie wurde auf wenige Fälle beschränkt und einem einzigen Farbstoff. Die magnetische Lenkbarkeit wurde nur simuliert einen Kunststoffträger verwendet, und es gab keine systematische Bewertung eines optimierten Farbstoffkonzentration vor den Experimenten. Während in diesem Papier die magnetische Lenkbarkeit ist mit einer Kapsel Führung Magneten erreicht. Die Studie ist mit einer großen Zahl von Schweinemägen durchgeführt und führt zu einer systematischen Beurteilung von zwei optimalen Farbstoff-Typen.
Methoden
Änderung der Vorschrift für MGCE
Das etablierte Präparationsprotokoll für die bestehenden Menschen MGCE Studie mit 43 Patienten besteht aus drei Verabreichungen von Leitungswasser vor der Prüfung: [18, 19]
Bestehende MGCE Präparationsprotokoll
E.1 500 ml klares Wasser bei Raumtemperatur 1 Stunde und 15 Minuten vor der Prüfung und nach dem Fasten über Nacht.
E.2 400 ml klares Wasser bei Raumtemperatur 15 Minuten vor der Prüfung durch leichte Übungen gefolgt.
E.3 400 ml klares Wasser in der Nähe von Körpertemperatur, unmittelbar vor der Prüfung .
Alle Anwendungen werden oral verabreicht. Schritte E.1 und E.2 sind zum Reinigen des Magen primär gedacht. Schritt E.3 zielt darauf ab, den Magen zu erweitern, um genügend Platz für die Kapsel zu erhalten, ohne Magenfalten manövriert und für die vollständige Sichtbarkeit der Magenschleimhaut werden einander überlappen und schließlich relevanten Schleimhaut Teile versteckt. Schritt E.3 kann nicht geändert werden, da sie zur Führung der Kapsel im Magen entscheidend ist. Wir erwarten, dass das Wasser gefärbt werden in einem solchen Ausmaß, dass die allgemeine Sichtbarkeit reduziert wird, wenn der Fleck unmittelbar vor E.3 angewendet wird. Daher schlagen wir eine Färbung Schritt zwischen den Schritten E.1 und E.2 des bestehenden Aufbereitungsprotokoll zu passen. Um weitere Experimente mit Tier zu führen Phantome das folgende Protokoll für Schweinemägen angenommen:
Modified MGCE Vorbereitung Protokoll für Schweinemägen
M.1 2000 ml klares Wasser bei Raumtemperatur, die unmittelbar aus dem Magen entleert nach der Verabreichung. Der Zweck dieses Schrittes ist es immer noch die Reinigung des Magens von Schleim und /oder Rest Nahrung.
M.2 100 ml Farbstoff, gefolgt von 5 Minuten Massage und Kneten des Magen peristaltische Bewegung zu simulieren, gefolgt von der Entleerungs Magen von dem Farbstoff. Dieser Schritt ist der Farbstoff an die Magenwände. Massage und Kneten des Magen simuliert peristaltische Bewegung und wird unter der Annahme durchgeführt, dass der Farbstoff natürlich über alle anatomischen Bereiche des Magens im natürlichen Fall gestreut werden würde. Simulieren Verdauungs Peristaltik über Massage einen Stomacher-Beutel oder ein Flaschenzug zu peristaltische Bewegung in einem mechanischen Magen-Modell schaffen, in [32, 33] berichtet wurde. M.3 500 ml klares Wasser bei Raumtemperatur
, die im Magen bleibt für 5 Minuten und wird anschließend entleert. Dieser Schritt ist ähnlich wie E.2 des Standard MGCE Verfahren, aber dieses Mal ist es auch um den restlichen Farbstoff evakuieren. M.4 2000 ml klares Wasser in der Nähe der Körpertemperatur unmittelbar vor der Prüfung (gleichen Zweck wie E.3
).
Alle Anwendungen durch die Speiseröhre durchgeführt werden, und beabsichtigen, die orale Anwendung von Wasser und Farbstoff zu simulieren. Mit einer Kombination aus Wasser, um den Magen zu erweitern, und Farbstoff wurde zur gleichen Zeit angenommen, mit MGCE als unvereinbar, da die Sichtbarkeit der Kapsel verschlechtern würde. Die Entleerung wird durch leichtes Drücken des Magens durchgeführt und ahmt die natürliche Entleerung von Mageninhalt in den Dünndarm. Die Menge an Wasser zum Waschen und den Ausbau des Magens (Schritt M.1 und M.4) wurde aufgrund der größeren Größe eines Schweinemagen auf größere Werte gesetzt.
Zielläsion und Läsion Nachahmungen
die Vorteile zu beurteilen von Chromoendoskopie in MGCE ist das vorgeschlagene Verfahren auf gesunde Schleimhaut und neoplastischen Läsion Nachahmungen getestet. Die Läsionen der möglichen Magenfrühkarzinomen (EGC) in drei Hauptkategorien unterteilt: vorstehende (0-I), nicht vorstehenden und nicht ausgegraben (0-II), ausgegraben (0-III) mit jedem dieser Typen mehreren Teil mit -Typen [34]. Zwei Läsionstypen erachtet werden, um die Vorteile der Chromoendoskopie mit dem vorgeschlagenen modifizierten Protokolls zu bewerten: Pseudo einen vorstehenden (0-lp) Läsion und nicht vorstehende leicht gedrückt Läsionen des Typs zu simulieren 0-IIc. In [35] wird ein Verfahren beschrieben, um eine Pseudopolyp mit einem Ösophagus-Varizen Ligierung Vorrichtung zu schaffen. Wir haben einen ähnlichen Ansatz aber verwendet, um eine Naht eine Ligatur der Magenschleimhaut durchzuführen, um eine Pseudopolyp zu erstellen. Für die Simulation von 0-IIc nicht vorstehende Läsionen 10% iger HCl-Lösung wurde für 15 Sekunden auf die Magenschleimhaut aufgetragen und gewaschen, mit Leitungswasser. Acht Beispiel Bilder (vier von 0-lp und vier von 0-IIc) der erzeugten Läsion Nachahmungen sind in Abbildung 1 Abbildung 1 Lesion Imitationen dargestellt: Abbildung 1 (A): Vier Beispiele für nicht vorstehende leicht abgesenkte Läsionen (0 -IIc) konturiert mit dunklen Linien, 1 (B): Vier Beispiele von Pseudo (mit Pfeilen markiert) eine vorstehende Läsion (0-lp)
Stains
Während EGD oder Koloskopie zu simulieren, verschiedene Flecken verwendet werden. für Chromoendoskopie. Sie werden als absorptive, Kontrast eingestuft oder reaktives [24]. In unseren Experimenten verwenden wir ein Absorptions Fleck (Methylenblau) und einen Kontrast-Färbung (Indigo Carmin). Methylenblau, wird durch spezifische Zelltypen und Highlights absorbiert daher durch bevorzugte Absorption. Indigo Carmin ist nicht saugfähig und hebt die Schleimhaut durch mechanisch in cervices zwischen Epithelzellen, Fett oder depressiv Läsionen und anderen Unregelmäßigkeiten bündeln. Die Läsion Imitationen von Typ 0-IIc (Magenfrühkarzinomen) mit Indigokarmin gefärbt, wie in [36] beschrieben. . Für die Färbung von feinen Details der Schleimhaut Methylenblau verwendet wird
Visuelle Kriterien einer optimalen Fleck Konzentration
Ein Färbeverfahren für Chromoendoskopie in MGCE hat zusätzliche Herausforderungen im Vergleich zu klassischen Chromoendoskopie ein flexibles Endoskop beteiligt: ​​Die lokale Anwendung von Flecken wie in EGD verwendet und Koloskopie ist nicht möglich, in MGCE weder eine Säureherstellung der Schleimhaut oder Waschen der Magenschleim nach der Anwendung von Flecken. Die optimale Farbstoffkonzentration quantitativ und systematisch überprüft und weiter in dem vorgeschlagenen modifizierten Protokoll angewendet. Zu diesem Zweck werden Proben eine große Anzahl von Bildern aus Schweinemagengewebe mit verschiedenen Farbstoffkonzentrationen, um eine optimale Färbung gefärbt Konzentration zu bestimmen (siehe 2 und 3). Da wir, dass eine einfache visuelle Inspektion festgestellt, nicht ausreichend ist, um genau die optimale Flecken Konzentration beurteilen, definiert wir zwei objektive visuelle Parameter, um die Konzentration auf gesunde Schleimhaut und 0-IIc Läsion Nachahmungen angewendet zu bewerten: 2 Methylenblau-Färbung: Schwein Magen-Patches von stamm unterschiedliche Mägen von 0% bis 1,4% Methylenblau blau~~POS=HEADCOMP mit Konzentration gefärbt. (A): keine Färbung, (B): 0,2%, (C): 0,4%, (D): 0,6%, (E): 0,8%, (F): 1%, (G): 1,2% ( H): 1,4%. Foto von 2 x 2 cm Schwein Magen Pflaster wurden auf 1,8 x 1,8 cm abgeschnitten.
3 Schwein Magen-Patches mit Läsion Nachahmung mit verschiedenen Konzentrationen von Indigo Carmin gefärbten Figur. (A) keine Anfärbung, (B) 0,2%, (C) 0,4%, (D) 0,6%, (E) 0,8%, (F) 1%. Nicht vorstehende leicht abgesenkte Läsionen (0-IIc) sind mit roten Konturen konturiert. Foto von 2 x 2 cm Schwein Magen Pflaster wurden auf 1,8 x 1,8 cm abgeschnitten
1. Lesion-Hintergrund-Kontrast. Der Bildkontrast kann als quantitative Unterschied in Bezug auf Farbe und Intensität, zwischen mehreren benachbarten räumlichen definiert werden Bildbereiche oder Objekte innerhalb eines Bildes. Für endoskopische Bilder Kontrast kann als lokaler qualitative Unterschiede in Farbe und /oder Intensität zwischen benachbarten pathologisch und gesundem Gewebe zu interpretieren. Eine optimale Färbemittelkonzentration zur Sichtbarmachung einer Läsion würde daher durch eine Konzentration auf einen maximalen Kontrast zwischen pathologischen und gesunden Schleimhaut führt definiert werden. Chromoendoskopie zielt dieses Kontrast so weit wie möglich durch die aufgebrachte Farbstoff und daraus resultierenden Veränderungen in der Einfärbung von verschiedenen Schleimhaut-Typen zu verbessern. Wir weisen Sie eine numerische Punktzahl I
c
, die informell als der durchschnittliche Kontrast zwischen Läsionsgewebe und gesundem Gewebe definiert werden können.
Für die Berechnung des Kontrast Score I
c
zwei Regionen R
l
und R
h
jeweils für den Bildbereich mit Läsionen und das gesunde Gewebe definiert sind. Da der Kontrast in einem Bild kann als die quantitative Differenz zwischen verschiedenen Bildbereichen beschrieben. Eine Messung des Kontrast I
c
zwischen den beiden Regionen kann daher Bezeichnet als sein I
c
=
g
(
R
l
)
-
g
(
R
h
)
(1) wobei g
(·) bezieht sich auf die Graustufen-Umwandlung des ursprünglichen Farbbildes. Zur Berechnung einer solchen Kontrast-Score, für jedes Bild die beiden Bereiche R
l
und R
h
innerhalb einer Region mit Läsionen und das gesunde Gewebe manuell ausgewählt werden. Dieses Markierungsverfahren nicht Segment die genaue Grenze zwischen gesundem und krankem Gewebe. Manuelle Segmentierung ist dem Fachmann immer Thema. Mehr insbesondere genaue Segmentierung ein relativ unwichtig ist, im Vergleich zu den Gesamtkontrast zwischen zwei Bildbereichen. Somit eine genaue Bereichssegmentierung ist nicht erforderlich. Figur 4 zeigt ein Beispiel einer manuell segmentierten erkrankten Gewebebereich. Der Wert auf einem Graustufenbild liegt zwischen 0 und 255. Daraus ergibt sich die Punktzahl für die Läsion-Hintergrund-Kontrast auch zwischen diesen beiden Werten liegen würde, wo ein kleiner Wert schlechten Kontrast und einen hohen Wert mit hoher würde bedeuten, ein Bild bedeuten würde Kontrast zwischen Läsion und Hintergrund. In [29] wurde ein solcher Ansatz definiert den optimalen Kontrast zwischen dem Zytoplasma und die Kerne für endocytoscopy zu bestimmen. Abbildung 4 Markierungsverfahren Beispiel: Abbildung 2 (A): Ohne Etiketten. Figur 2 (B): Die segmentierte erkrankten Gewebebereich wird durch eine rote Linie begrenzt. Die Punkte auf der roten Linie zeigen die manuell ausgewählten Segmentierungspunkten
2. Globale Textur Varianz. Verschiedene Texturmessungen werden im Allgemeinen und insbesondere von medizinischen Bildverarbeitung zum Zwecke der automatischen Segmentierung, Klassifikation oder Inhalte von Computer-Vision bekannt basiert Bildsuche [37, 38].
Bildstruktur kann als Maß für die räumliche Anordnung und Verteilung der Intensität und /oder Farbe in einem Bild beschrieben. Im Rahmen dieser Vereinbarungen und Verteilungen können die Varianz gemessen werden. Für Bilder in der Endoskopie kann dies die globale quantitative Unterschiede in Farbe und /oder Intensität zwischen Gewebe von verschiedenen histologischen oder pathologischen Natur und die Intensität /Farbabweichungen zwischen diesen Gewebebereichen sein. Ein Bild, das hohe Textur aufweist, ist ein Bild mit einer beträchtlichen Menge an unterscheidbare Intensität /Farbvariation. Wenn zur gleichen Zeit das Bild eine hohe Varianz zwischen diesen Bildbereichen zeigt wir dies mit hoher Textur Varianz zu einem Bild zu übersetzen. Chromoendoskopie zielt darauf ab, die globale Textur Varianz zu verbessern, indem sie hervorheben Gewebebereiche auf die Magenschleimhaut mit unterschiedlichen Eigenschaften so klar wie möglich. Eine optimale Farbstoff würde somit verbessern maximal tatsächlich vorhandene unterschiedliche Gewebebereiche und würde hohe Varianz in Kontrast zwischen diesen verschiedenen Texturen führen.
Ein beliebtes Feature Textur zu beschreiben, ist die lokale Binärmuster (LBP) [39]. Diese Methode wurde in der medizinischen Bildverarbeitung und hat unter anderem Variationen, erweitert worden zu quantifizieren, die globale Varianz Textur eines Bildes, [40] angewendet. Wir weisen Sie eine numerische Punktzahl v
einem
r
(R
, N
) g
, die informell als Kontrast Varianz in Bildtextur definiert werden können.
Die Berechnung von v
ein
r
(R
, N
) g
ist wie folgt: Das Grundprinzip der LBP eine diskrete Charakterisierung von Pixel Nachbarschaften . Jedes Pixel in einem Bild ist ein Wert zugeordnet, je nachdem wie es sich auf seine benachbarten Pixel in der Bezeichnung der Intensität. Die Nachbarschaft ist in der Regel durch zwei Parameter definiert, die die Anzahl der Pixel berücksichtigt und der Abstand zwischen dem mittleren Bildpunkt und seine Nachbarn getroffen werden. In LBP werden die Nachbarn in einem Kreis um ein Mittelpixel angeordnet und daher kann der Abstand einfach durch den Radius des Kreises festgelegt werden. Jedes Pixel auf diesem Kreis wird der Wert 0 zugewiesen, wenn die Intensität unter der Intensität des zentralen Pixels und dem Wert 1, wenn der Intensitätswert größer ist als der des zentralen Pixels. Für ein Mittelpixel mit 8 Nachbarn, die zum Beispiel zur Folge haben würde, in einer 8-stelligen binären Zahlen, die mit dem ursprünglichen Namen eines linearen binären Muster führt. Eine binäre LBP Muster an einem Mittelpixel p
c
an der Position (c
x
, c
y
) mit seinem N
Nachbarn Pixel p
n
bei einem Radius R
kann daher wie folgt beschrieben werden LBP (
R
,
N
)
(
c
x
,
c
y
)
=
Σ
i
=
1

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