Chromoendoscopy v magneticky riadené kapsľové endoskopii
abstraktné
pozadia
Diagnostika črevnej metaplázia a dysplázia cez konvenčné endoskopia sa vyznačuje nízkou dohodou interobservační a zlú koreláciu s histopatologickými nálezmi. Chromoendoscopy výrazne zvyšuje viditeľnosť sliznice nezrovnalostí, ako metapláziu a dysplázia sliznice. Magneticky vedený kapsule endoskopia (MGCE) ponúka alternatívne technológiu pre hornú vyšetrenie GI. Očakávame, že ťažkosti diagnostiku nádoru v konvenčnom endoskopia preniesť do MGCE. Preto sa snažíme vytýčiť cestu pre používanie chromoendoscopy na MGCE cez štúdie na zvieratách ex-vivo.
Metódy
navrhujeme modifikovaný prípravok protokol, ktorý pridáva farbiace krok k existujúcemu prípravy MGCE protokolu. Optimálna koncentrácia farbenie je kvantitatívne určená pre rôzne typy škvŕn a patologických stavov. Za týmto účelom sa 190 vzoriek prasacej žalúdočné tkaniva s a bez lézií napodobenín boli zafarbené s rôznymi koncentráciami farbiva. Kvantitatívne vizuálne sa zavádzajú kritériá merania kvality farbenie s ohľadom na sliznice a viditeľnosť lézií. Z nej vyplývajúce stanovená optimálna koncentrácia boli testované v ex-vivo prasacej žalúdočné testu podľa magnetického vedením endoskopické kapsule s upraveným protokolom.
Výsledky
Zistili sme, že navrhovaná zmena protokolu nemá vplyv na viditeľnosť v žalúdku alebo Riaditeľnosť endoskopickým kapsule. Priemerná Optimálna koncentrácia farbenie na navrhovanému protokolu bolo zistené u 0,4% pre metylénovej modrej a indigokarmín. Viditeľnosť lézie sa zlepší pomocou predtým získaného koncentráciu optimálnu farbivá.
Závery
Došli sme k záveru, že chromoendoscopy môže byť aplikované v MGCE a zlepšuje slizničnej a lézií viditeľnosť. Systematické hodnotenia poskytuje dôležité informácie o vhodnej koncentrácii farbenie. Avšak ďalšie zvieracie a ľudské in vivo potrebné štúdie.
Kľúčové
metylénovou modrou indigokarmínový Farbenie pozadí
Hoci výskyt a úmrtnosť klesá, žalúdočné rakoviny s 738.000 prípadov na celom svete v roku 2008 je druhý najviac smrtiace zažívacie nádor na svete [1]. Intestinálna metaplázia a dysplázia sú prekurzormi rakoviny [2]. Identifikácia týchto lézií a ďalšie sledovanie pacientov postihnutých by mohlo viesť k včasnej diagnostiky a liečby, a tým pádom aj zvýšenie prežitia pacienta [3, 4]. Ezofagogastroduodenoskopie (EGD) je najobvyklejšie postup pre diagnostiku a liečbu. Avšak, pre detekciu metapláziu a dysplázia konvenčné EGD sa vyznačuje nízkou dohodou interobservační a nízku koreláciu s histopatologickými nálezmi [5, 6].
Rôzne techniky sú k dispozícii pre zlepšenie a zvýraznenie sliznice nezrovnalosti a pre zviditeľnenie štruktúr, ktoré leží pod povrchom sliznice. Medzi najdôležitejšie metódy patrí narrow band imaging, konfokálna laserovú endomikroskopie, zväčšenie endoskopia, optická koherentná tomografia a chromoendoscopy [7-10]. Tieto metódy sú často v porovnaní proti sebe, alebo v kombinácii, pokiaľ ide o ich vplyve na diagnostické presnosti (napr. V [11, 12]). Však podstatný rozdiel medzi chromoendoscopy a všetky konkurenčné techniky spočíva v nedostatočnej pre ďalší hardvér. Chromoendoscopy nevyžaduje žiadnu zmenu hardvéru zobrazovacieho systému samotného.
Okrem toho chromoendoscopy v EGD a kolonoskopia Bolo preukázané, že výrazne zvyšujú viditeľnosť sliznice nezrovnalostí, ako metapláziu a dysplázia [13]. Chromoendoscopy pozostáva z topickej aplikácie rôznych škvŕn sa zlepšila viditeľnosť tkanív, lokalizáciu a charakteristiku za účelom lepšieho diagnózy. Chromoendoscopy sa obvykle skladá zo štyroch krokov pre absorpčných škvrny a troch krokoch kontrastných škvŕn: (1) Použitie roztoku kyseliny, aby sa rozpustil žalúdočnej sliznice, (2) miestnej aplikácie škvrna, (3) (len pre savé škvrny) premývanie príslušný región s vodou a (4) vizuálnej kontrole zo sfarbených regiónov na diagnostické účely. V (1) - (3) použitie farbiva sa vykonáva lokálne pomocou pracovného kanálu endoskopu a rôznych striekacích katétrov (priama metóda) pod vizuálne navádzanie endoskopu. Pre kolonoskopia pasívne použitie škvrny s farbivom prášku naplnené kapsule takisto bolo popísané [14, 15]. Pri tomto postupe je kapsula s farbivom prášku pacientovi podáva po podaní čistiaceho roztoku, čriev, ako je PEG. Medzi správou farbivá a kolonoskopia vyšetrenie je potrebné doby čakania. Použitie farbiva v dopoludňajších hodinách a vyšetrenia v popoludňajších hodinách bola označená ako dostatočne veľkom časovom rozpätí [14]. Hoci sa zistilo, že postup bude uskutočniteľné, boli problémy boli hlásené v dôsledku nehomogénne uplatnenia škvrny [16]. Orálny aplikáciu farbivá na vyšetrenie žalúdka bez použitia striekacej katéter (nepriama metóda) bola popísaná v [15, 17]. V poslednej dobe
, rôzne prístupy pre magneticky riadených kapsuly endoskopov (MGCE) pre žalúdka a tenkého čreva skúšok boli prezentované [18-23]. V klinickej štúdii na ľuďoch, MGCE ukázal uskutočniteľnosť žalúdočnej prieskum so sprievodcom kapsule endoskopu [18, 19]. V tomto konkrétnom štúdii bol žalúdok naplnený vodou a kapsule sa navigovať zvonku pomocou vonkajšieho magnetického poľa. Operátor mohol kontrolovať pohyb kapsule pri vyšetrení pomocou spätnej väzby od real-time žalúdočné zobrazovanie poskytnutých dvoma snímačmi kapsule fotoaparátu. Z tohto dôvodu by mohol získať dostatočný počet žalúdok povrchových obrazov s diagnostickú hodnotu.
Očakávame, že známe ťažkosti pri diagnóze nádorového ochorenia, pokiaľ ide o interobservační dohody v konvenčnej endoskopia, transfer do MGCE. MGCE by teda mať prospech z chromoendoscopy rovnakým spôsobom klasické endoskopia robí. Avšak, v porovnaní s priamou aplikáciou škvrny v EGD a väčšina kolonoskopia postupy, v MGCE iba nepriame aplikácie je možná. Žiadna kyselina príprava a umývanie žalúdočnej sliznice je možné. Okrem toho je voda, v ktorej je kapsule manévrovať, nesmie byť zafarbené na úrovniach, ktoré znižujú celkovú viditeľnosť. Konkurenčné metódy, ako úzkopásmové zobrazovanie v diagnostike kolorektálneho neoplázia je ťažké integrovať do kapsule endoskop [11]. Navyše, rovnako ako v mnohých endoskopické techniky nebola stanovená presná dopad chromoendoscopy a technické detaily [24, 25]. Napríklad v literatúre ([5, 26, 27]) je možné nájsť tri rôzne koncentrácie metylénovej modrého farbiva a aplikačných časov pre vyšetrenie žalúdka nádoru. Hľadanie optimálnej koncentrácii po postupe farbenia na zvieracích aj ľudských štúdiách bola hlásená niekoľkokrát, ale bez podpory dôkladnej analýzy. V [28] optimálnu koncentráciu farbenie pre simultánne konfokálna laserovú endomikroskopie a chromoendoscopy s kresylovou fialové sa posudzuje myš, ale bez objektívneho kritéria. V [29] optimálna koncentrácia farbenie na endocytoscopy bola prístupná v štúdii ex-vivo zvierat, ktoré boli preskúmané čerstvo resekováno prasacej pažeráka, žalúdka a hrubého čreva. kontrast obrazu a stav farbenie boli hodnotené odborníkmi pre každý orgán určiť najlepšie koncentráciu. Výsledky boli prevedené do resekcii ľudských orgánov. Problém chýbajúceho systematického štúdia pre klasické chromoendoscopy v žalúdku prevodov do MGCE a stáva vážnejšie cez výzvy nepriame použitie škvrnu.
V tomto článku sme sa zhodnotiť možné použitie chromoendoscopy do MGCE v ex-vivo štúdie zvierat. Po prvé, navrhujeme zmenu k príprave protokolu MGCE cieľom začlenenia postup farbenia na chromoendoscopy. Po druhé, predstavujeme metódu systematicky zvážiť optimálnu koncentráciu farbiva pre navrhované zmeny protokolu. Optimalizácia sa vykonáva v pokusoch za použitia vzoriek, prasa žalúdočné tkaniva a s ohľadom na čo najlepšiu viditeľnosť tkaniva rôznych histologických alebo patologické povahy. Po tretie, sme previesť tieto výsledky ex-vivo prasacej žalúdočné experimentu za magnetického vedením kapsule endoskopu. Tieto experimenty by mali stanoviť: a) celkový pod vodou viditeľnosť po navrhovanom pasívnej farbení protokolu; a b) sliznice a viditeľnosť lézie s optimalizovanou koncentráciou farbiva.
vedenie magnet je technicky podobná, ktorý bol použitý pre štúdiu na ľuďoch [18, 19]. Všetky navigačné funkcie uvedenej štúdie sú k dispozícii aj v našej nastavení. Systém je spoločný vývoj SIEMENS zdravotníctva a Olympus Medical Systems Corp. Jeho hlavnými súčasťami sú: (1) vedenie magnet, ktorý sa skladá zo súboru elektromagnetických cievok, ktoré definujú pracovný objem a umožňujúci operátorovi riadiť kapsule endoskop s 5 stupňov voľnosti (DOF). Hustota magnetického toku má maximálne 100 millitesla. (2) kapsule endoskop dĺžky 31mm vyrábaný firmou Olympus Medical Systems Corp. so vstavaným permanentným magnetom a dvoma CCD kamier Každá vysielajúca 2 snímok za sekundu v reálnom čase na externý prijímač pripojený k telu pacienta. (3) displej zobrazujúci obrazy kapsule prevádzkovateľa. (4) Sada joystickov umožňuje obsluhe k manévrovanie kapsulu vnútri žalúdka. Orientácia elektromagnetického poľa (EM) orientuje kapsulu v žalúdku. EM pole spolu s poľom o EM gradientu generovanie sily na kapsule endoskopu menšie ako 1 millinewton. Ktoré sú postačujúce pre pohyb translačný. Viac informácií o hardvéri a softvéri dizajnu vodiaceho magnetu možno nájsť v [30]. Pokyny kapsule sa vykonáva na základe real-time zobrazovanie poskytnutých kapsule endoskopu vnútri bravčového žalúdka.
[31] prasa žalúdok štúdia bola predložená na zlepšenie viditeľnosti sliznice MGCE metylénovou modrou. Táto štúdia bola obmedzená len v niekoľkých prípadoch a jedného farbiva. Magnetické riaditeľnost bol simulovaný iba pomocou plastovej podpory a nedošlo k systematické hodnotenie optimalizovanej koncentráciu farbiva pred experimenty. Kým v tomto dokumente je magnetický riaditeľnost sa dosahuje pri navádzaní kapsule magnetu. Štúdia sa vykonáva s veľkým počtom ošípaných žalúdkov a vedie k systematickému zhodnotenie dvoch typov optimálnych farbivo.
Metódy
Modifikácia prípravy protokolu pre MGCE
zavedenú prípravy protokol používaný pre súčasné ľudské štúdie MGCE s 43 pacientmi sa skladá z troch správ vodovodnej vody pred skúškou: [18, 19] Súčasný
príprava MGCE protokol
E.1 500 ml čistej vody sa pri teplote miestnosti jednu hodinu 15 minút pred posúdením a ráno nalačno.
E.2 400 ml čistej vody sa pri teplote miestnosti 15 minút pred skúškou nasleduje ľahké cvičenie.
E.3 400 ml čistej vody v blízkej teplote tela, bezprostredne pred vyšetrením .
Všetky aplikácie sú podávané orálne. Kroky E.1 a E.2 sú primárne určené na čistenie žalúdka. Krok E.3 si kladie za cieľ rozšírenie žalúdka, aby získal dostatočný priestor pre kapsule pre manévrovanie a pre úplné viditeľnosti na žalúdočnú sliznicu žalúdka bez záhybov sa navzájom prekrývajú, a nakoniec sa skrýva príslušné sliznice častí. Krok E.3 nemožno zmeniť, pretože je rozhodujúci pre vedenie kapsule vnútri žalúdka. Očakávame, že voda, ktorá má byť zafarbené do tej miery, že všeobecný viditeľnosť sa znižuje, ak je škvrna aplikovaná priamo pred E.3. Z toho dôvodu navrhujeme, aby sa zmestili farbiace krok medzi krokmi E.1 a E.2 súčasného prípravy protokolu. Aby bolo možné vykonávať ďalšie pokusy so zvieraťom fantómov nasledujúci protokol prijatý prasačích žalúdkov:
Modifikovaný príprava MGCE protokol prasačích žalúdkov
M.1 2000 ml čistej vody pri izbovej teplote, ktorý je vyprázdnený zo žalúdka okamžite po podaní. Účelom tohto kroku je stále čistenie žalúdka zo slizu a /alebo zvyšné potravy.
M.2 100 ml farbivá, a následne 5 minút masáže a miesenie žalúdok simulovať peristaltické pohyby, nasleduje vyprázdňovanie žalúdok z farbiva. Tento krok sa týka farbivo na žalúdočnej steny. Masáže a miesenie žalúdok simuluje pohybu peristaltiky a vykonáva sa za predpokladu, že farbivo by sa prirodzene rozptýlené všetky anatomické oblasti žalúdka v prirodzenom prípade. Simulujúce tráviaci peristaltiku cez masáže Stomacher sáčku alebo kladkový systém pre vytváranie pohybu peristaltiky v mechanickom modeli žalúdku boli hlásené u [32, 33].
M.3 500 ml čistej vody sa pri teplote miestnosti, ktorá zostáva v žalúdku po dobu 5 minút a potom sa vyprázdnil. Tento krok je podobný E.2 štandardného postupu MGCE ale tentoraz sa aj odvádza zostávajúce farbivo.
M.4 2000 ml čistej vody v blízkej teplote tela, bezprostredne pred skúškou (rovnaký účel ako E.3 ).
Všetky aplikácie sú vykonávané pomocou pažeráka a majú v úmysle simulovať orálny aplikáciu vody a farbivá. Pomocou kombinácie vody, rozšíriť žalúdka, a farbivo v rovnakom čase sa predpokladalo, že je v rozpore s MGCE od viditeľnosť kapsule by sa zhoršila. Vyprázdnenie sa vykonáva ľahkým stlačením žalúdok a napodobňuje prirodzený evakuáciu žalúdka obsahu do tenkého čreva. Množstvo vody na umývanie a rozširovanie žalúdka (krok M.1 a M.4) bola nastavená na väčšie hodnoty vzhľadom k väčšej veľkosti žalúdka prasaťa.
Cieľové lézie a lézie napodobeniny
vyhodnotiť prínosy z chromoendoscopy v MGCE navrhnutá metóda je testovaná na zdravú sliznicu a nádorových lézií napodobenín. Lézie prípadného predčasného rakovinou žalúdka (EGC) sú rozdelené do 3 hlavných kategórií: vyčnievajúce (0-I), non-vyčnievajúce a non-vyťaženej (0-II), vyhĺbený (0-III) s každým z týchto typov s viacerými sub -types [34]. Existujú dva typy lézie sa pokladajú za účelom vyhodnotenia výhod chromoendoscopy s navrhovaným modifikovaného protokolu: pseudopolypů simulovať vystupujúce (0-lp) léziu a non-vyčnievajúce mierne depresívne lézie typu 0-líc. V [35] je opísaný spôsob pre vytvorenie pseudopolyp s použitím ligační z pažerákových varixov zariadení. Použili sme podobný prístup, ale je zamestnaný steh, o vykonaní ligácia na žalúdočnú sliznicu, aby sa vytvorila pseudopolyp. Pre simuláciu 0-IIc bez vyčnievajúcich lézií 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej, bol aplikovaný na sliznicu žalúdka počas 15 sekúnd a zmyť vodou z vodovodu. Osem vzorové obrázky (štyri z 0-lp a štyri z 0-IIc) z vytvorených lézií imitácie sú uvedené na obrázku 1. Obrázok 1 lézie napodobeniny: Obrázok 1 (A): Štyri príklady non-vyčnievajúce mierne oslabenú lézie (0 -IIc) tvarovaná s tmavými čiarami, obrázok 1 (b): Štyri príklady pseudopolypů (označené šípkami), aby simulovali vyčnievajúce lézie (0-lp)
Stains
Počas EGD alebo kolonoskopiu, rôzne škvrny sú použité. pre chromoendoscopy. Tie sú klasifikované ako absorpčných, kontrast, alebo reaktívne [24]. V našich experimentoch sme použiť absorpčná škvrnu (metylénová modrá) a kontrastné farbenie (indigokarmín). Metylénová modrá, je absorbovaný špecifickými typmi buniek a svetla, teda cez preferenčné absorpciu. Indigokarmín nie je savé a upozorňuje na sliznici mechanická väzba v krčkov medzi epitelové bunky, tuk alebo depresívne lézií a iných nezrovnalostí. Lézie imitácia typu 0-IIc (čoskoro rakovina žalúdka) sa zafarbia indigokarmínu, ako je popísané v [36]. . Na farbenie jemných detailov sliznice metylénová modrá, ojazdené Visual kritériá optimálnej koncentrácii škvrnu
postupu farbenia na chromoendoscopy v MGCE má ďalšie problémy v porovnaní s klasickým chromoendoscopy zahŕňajúce flexibilné endoskop: lokálna aplikácia škvrnu ako je používaný v EGD a kolonoskopia nie je možné v MGCE, ani je kyselina, príprava sliznice alebo pranie do žalúdočnej sliznice po aplikácii škvrny. Optimálna koncentrácia farbiva je kvantitatívne a systematicky posúdené a ďalej aplikovať v navrhovanom modifikovaného protokolu. Za týmto účelom, veľký počet snímok zo vzoriek prasacej žalúdočné tkaniva sa zafarbia s rôznymi koncentráciami farbenie za účelom stanovenia optimálnej koncentrácie farbiace (pozri obrázky 2 a 3). Vzhľadom k tomu, sme zistili, že jednoduchá vizuálna kontrola nie je dostatočná, aby presne posúdiť optimálnej koncentrácii škvrny, sme definovali dve objektívne vizuálne parametre pre vyhodnotenie koncentrácia aplikovaná na zdravé sliznice a 0-líc lézií imitácia: Obrázok 2 metylénovou modrou: Ošípané žalúdočné záplaty vyplývajúce z rôzne žalúdky zafarbené koncentrácii od 0% do 1,4% metylénovej modrej. (A): nie farbenie, (B): 0,2%, (C): 0,4%, (D): 0,6%, (E): 0,8%, (F): 1%, (G): 1,2%, ( H): 1,4%. Obrázok 2 x 2 cm prasacej žalúdočné náplasťou boli orezaný na 1,8 x 1,8 cm.
Obrázok 3 Pig žalúdočnej náplasti s imitáciou lézie postriekané s rôznymi koncentráciami indigokarmín. (A) bez zafarbenia, (B) 0,2%, (C) 0,4%, (D) 0,6%, (E) 0,8%, (F) 1%. Non-vyčnievajúce mierne oslabenú lézie (0-líc) sú tvarované s červenými obrysmi. Obrázok 2 x 2 cm prasacej žalúdočné náplasti boli orežú na 1,8 x 1,8 cm,
1. lézie k pozadie kontrast :. Môže byť kontrast obrazu definovaná ako kvantitatívne rozdiel, pokiaľ ide o farbu a intenzitu, medzi niekoľkými susedné priestorové image kraja alebo objekty v obraze. Pre endoskopickú snímok je možné naopak interpretovať ako miestne kvalitatívny rozdiel vo farbe a /alebo intenzity medzi susednými patologické a zdravé tkanivá. Optimálna koncentrácia farbenie pre vizualizáciu lézie by preto mali byť definované koncentrácii, ktorá vedie k maximálnej kontrast medzi patologické a zdravé sliznice. Chromoendoscopy si kladie za cieľ zvýšiť tento kontrast čo najviac od aplikovaného farbiva az toho vyplývajúce zmeny v farbenie rôznych typov sliznice. My priradiť číselné skóre Aj
c
, ktoré môžu byť neformálne definovať ako priemerný kontrast medzi lézie tkanív a zdravé tkanivá.
Pre výpočet kontrastného skóre I
c
dva regióny R
l stroje a R
h
sú definované pre obrazové oblasti s léziami a zdravé tkanivá, resp. Vzhľadom k tomu, kontrastu v obraze možno opísať ako kvantitatívny rozdiel medzi rôznymi obrazových oblastí. Meranie kontrastu Aj
c
medzi oboma regiónmi preto môžu byť značí ako Aj
c
=
g
(
R
l
)
-
g
(
R
h
)
(1) kde g
(·) odkazuje na konverziu šedej stupnice pôvodného farebného obrazu. Pre výpočet taký kontrast skóre pre každý obraz oboch regiónov R
l stroje a R
h
sú ručne vybrané vnútri regiónu s léziami a zdravé tkanivá. Tento proces nie sú označené v segmente presné hranice medzi zdravé a chorého tkaniva. Manuálna segmentácia je vždy predmetom odborníka. Viac najmä presné segmentácie je relatívne nedôležitý, v porovnaní s celkovou kontrastu medzi dvoma obrazových oblastí. Od tejto doby segmentácie presná oblasť nie je nutné. Obrázok 4 ukazuje príklad ručne segmentované oblasti chorého tkaniva. Hodnota na snímke šedej stupnice leží medzi 0 a 255. Z toho vyplýva skóre na rozdiel od lézie-to-pozadia by tiež ležať medzi týmito dvoma hodnotami, kde by malá hodnota implikuje nízky kontrast a vysoká hodnota by naznačovali obraz s vysokým kontrast medzi lézie a pozadím. V [29] sa takýto prístup je definované pre určenie optimálneho kontrastu medzi cytoplazmou a jadier pre endocytoscopy. Obrázok 4 Značenie Spôsob príklad: Obrázok 2 (A): Bez štítkov. Obrázok 2 (B): Segmentovaný región chorá tkanivo je ohraničený červená linka. Body na červenú čiaru ukazujú ručne zvolenej segmentácie bodov
2. Globálne textúry rozptyl :. Rôzne štruktúry povrchu meria sú známe z počítačového videnia všeobecne a najmä z lekárskeho spracovania obrazu za účelom automatickej segmentácie, klasifikácia alebo obsahu na báze obrázok vyhľadávanie [37, 38].
obrázok textúry môže byť popísaná ako meradlo priestorové usporiadanie a rozloženie intenzity a /alebo farby v obraze. V rámci týchto opatrení a distribúciou rozptyl môže byť meraná. U obrázkov v endoskopii to môže byť globálna kvantitatívne rozdiel vo farbe a /alebo intenzity medzi tkanív rôznych histologických alebo patologickej povahy a intenzita /farebné odchýlky medzi týmito tkanivových oblastiach. Obraz, ktorý vykazuje vysokú textúru je obraz so značným množstvom, ktoré možno odlíšiť intenzita /farebné variácie. Ak súčasne obraz vykazuje vysoký rozptyl medzi týmito obrazových oblastí sme to preložiť do obrazu s vysokou textúry rozptylu. Chromoendoscopy si kladie za cieľ zlepšiť globálne textúry rozptylu zvýraznenie tkaniva oblastí na žalúdočnú sliznicu s odlišnými vlastnosťami tak jasne, ako je to možné. Optimálne by farbivo, teda maximálne zvýšiť skutočne existujúce rôzne oblasti tkaniva a tým k vysokej rozptyl na rozdiel medzi týmito rôznymi textúrami.
Populárna funkciu popísať štruktúru je miestna binárny vzor (LBP) [39]. Táto metóda bola široko používané v lekárskej spracovania obrazu a okrem iného variácie, bol rozšírený pre kvantifikáciu globálne textúry rozptyl obrazu [40]. My priradiť číselné skóre V
r
(R
N
) g
, ktoré môžu byť neformálne definovať ako kontrastný rozptylu obrazu textúry.
výpočet V
r
(R
N
) g
je nasledujúci: základným princípom LBP je diskrétna charakterizácia pixel štvrtí , Každý pixel v obraze je priradená hodnota v závislosti na tom, ako to sa vzťahuje k jeho susedných pixelov z hľadiska intenzity. Okolie je obvykle definovaný dvoma parametrami, ktoré sú počet pixelov zohľadnené a vzdialenosť medzi stredovou pixelu a jej susedmi. V LBP sú susedmi usporiadané do kruhu okolo stredu pixelu, a preto môže byť vzdialenosť jednoducho definovaná polomerom kruhu. Každý pixel na tomto kruhu je priradená hodnota 0, ak je jeho intenzita je nižšia ako intenzita centrálnej pixelu a hodnotu 1, ak je hodnota intenzity je väčší, než je stredná pixelu. Pre centrálne pixelu s 8 susedmi, ktoré by viedli k, napríklad, v 8-miestneho binárne číslo, ktoré vedie k pôvodnému názvu lineárneho binárne vzor. Binárne LBP vzor na stred pixel p
c
v polohe (c
x
, c
y
) s N
susedia pixelov p
n
pri polomere R
preto môže byť opísaný ako LBP (
R
,
N
)
(
c
x
,
c
y
)
=
Σ
aj
=
1
N
b
(
p
n
(
aj
)
-
p
c
x
,
c
y
)
×
2
N
(
d
→