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Eils, Roland and Dietzel, Steffen and Bertin, Etienne and Schröck, Evelin and Usson, Yves and Robert-Nicoud, Michel and Cremer, Thomas and Cremer, Christoph (1994): 3D-Voronoi Diagramme zur quantitativen Bildanalyse in der Interphase-Cytogenetik. Mustererkennung 1994 : Erkennen und Lernen ; 16. DAGM-Symposium und 18. Workshop der ÖAGM, 21. - 23. September 1994, Wien, Österreich.
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Abstract

Um die Anordnung von Chromosomen in Zellkernen der Interphase zu untersuchen, wurde ein Verfahren aus der Computergeometrie adaptiert. Dieser Ansatz basiert auf der Zerlegung von dreidimensionalen Bildvolumen mithilfe des Voronoi-Diagramms in konvexe Polyeder. Die graphenorientierte, geometrische Struktur dieses Verfahrens ermöglicht sowohl eine schnelle Extraktion von Objekten im Bildraum als auch die Berechnung morphologischer Parameter wie Volumina, Oberflächen und Rundheitsfaktoren. In diesem Beitrag wird exemplarisch die dreidimensionale Morphologie von XChromosomen in weiblichen Interphasezellkernen mithilfe dieser drei Parameter untersucht. Um diese Zellkerne mit lichtoptischen Methoden zu untersuchen, wurden die Territorien der X-Chromosomen mit einem molekularcytogenetischen Verfahren fluoreszierend dargestellt. Zur Unterscheidung des aktiven und inaktiven X-Chromosoms wurde das Barr-Körperchen zusätzlich markiert und mithilfe eines Epifluoreszenzmikroskops, ausgerüstet mit einer CCD-Kamera, aufgenommen. Anschließend wurden 1 2 - 2 5 äquidistante, lichtoptische Schnitte der X-Chromosomenterritorien mit einem konfokalen Laser Scanning Mikroskop (CLSM) aufgenommen. Diese lichtoptischen Schnitte wurden mithilfe des Voronoi-Verfahrens segmentiert und analysiert. Methoden aus der Computergraphik wurden zur Visualisierung der Ergebnisse eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, daß mithilfe des Voronoi-Verfahrens Chromosomen- Territorien anhand der morphologischen Parameter zuverlässig beschrieben werden können.