Automatische Segmentierung und Analyse von Blutgefäßen

Angiogenese, die Bildung neuer Blutgefäße aus bestehenden Netzwerken, ist ein bedeutendes Phänomen mit physiologischen und pathologischen Implikationen. Die Erforschung der Mechanismen dieser Gefäßbildung hat große Relevanz in der Krebsforschung und -therapie. Das Dottersackgefäßsystem von befruchteten Hühnereiern dient als {em in vivo} Modell, um angiogenetisches Wachstum zu analysieren. Dies geschieht durch die automatische Berechnung von Gefäßlängen, Durchmessern und Abständen zwischen Verzweigungen. Ein interaktiver Ansatz zur Gefäßdetektion und -analyse wurde entwickelt, wobei verschiedene Glättungsoperatoren und Segmentierungsverfahren getestet wurden, um die optimalen Methoden für die Bildverarbeitung zu identifizieren. Aus binarisierten Bildern können Daten wie die gesamte Gefäßlänge und der mittlere Gefäßdurchmesser ermittelt werden. Eine grafische Benutzeroberfläche ermöglicht es den Nutzern, lokale Kontrastparameter anzupassen, um die Klassifikation von Gefäß- und Hintergrundregionen zu optimieren. Zudem werden interaktive Korrekturmöglichkeiten angeboten, um typische Fehler zu beheben, was zu einer nahezu perfekten Detektion des Gefäßsystems führt. Mit diesem System wurden Bilder aus verschiedenen Behandlungsgruppen analysiert, wobei ein verstärktes angiogenetisches Wachstum in einer Behandlungsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe nachgewiesen werden konnte.