El documento presenta los resultados de investigaciones sobre la caracterización fractal de imágenes médicas utilizando diferentes algoritmos como el conteo de cajas, Grasberger-Procaccia y exponentes críticos. Se analizan parámetros como la dimensión de capacidad y correlación de lesiones benignas y malignas, con el objetivo final de desarrollar un proyecto de simulación de cáncer in silico.

1. Prof. Dr. Miguel Martín Landrove
Centro de Física Molecular y Médica, Facultad de Ciencias, Universidad
Central deVenezuela
Centro de Diagnóstico Docente (CDD) Las Mercedes

4. Gray Level
0 50 100 150 200 250
Probability
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Segmentación de la Imagen

5. Gray Level
0 50 100 150 200 250
Probability
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Nivel de Umbral
Segmentación de la Imagen

6. Gray Level
0 50 100 150 200 250
Probability
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Segmentación de la Imagen

7. Gray Level
0 50 100 150 200 250
Probability
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Ventana de Umbral
Segmentación de la Imagen

8. Extracción del Contorno

9. 
1 10 100
N()
1
10
100
1000
DF = 1.1112 ± 0.0334
1….1/8….1/16
Dimensión de Capacidad: Algoritmo de Conteo de Cajas

10. Propiedades Fractales.
M. Martín-Landrove, M.E. Caldeira and D. Pereira, Magnetic Resonance Materials in Physics,
Biology and Medicine, 15, Suppl. 1, 225 (2002).

11. A. Brú, J.M. Pastor, I. Fernaud, I. Brú, S. Melle, C, Berenguer, Phys. Rev. Lett. 81, 4008
(1998).
Dimensión fractal. Conteo de cajas.

12. Dimensión fractal. Conteo de cajas.

13. Dimensión fractal.

14. P. Grasberger, I. Procaccia, Physica D 9, 189 (1983)
Dimensión de Correlación: Algortimo de Grasberger-Procaccia

15. Caracterización del contorno a través de una serie
temporal virtual
M. Martín-Landrove, D. Pereira, M.E. Caldeira, S. Itriago, M. Juliac, en Proceedings of the 29th IEEE
EMBS Annual International Conference, ThD03.1, 1306 – 1309, 2007 .

16. Pj 0
1
2
3
4
5
6
7
H. Freeman, Proc. Natl. Elect. Conf., 17, 1961, pp. 421 – 432.
Esquema de codificación para la serie temporal asociada:
Código de cadena de Freeman

19. Serie temporal virtual o asociada

20. Lesion DC DF
Benign 1.1632 1.0663
Benign 1.1504 0.9535
Benign 1.0995 1.0310
Benign 1.0872 0.9714
Benign 1.0838 1.0353
Malignant 1.0318 1.1814
Malignant 1.0363 1.0607
Malignant 1.0396 0.8707
Malignant 1.0356 1.0161
Malignant 1.0764 1.0109
Malignant 1.0742 1.3095
Malignant 1.0465 1.0312
Resultados

21. Lesion DC DF
Benign 1.1632 1.0663
Benign 1.1504 0.9535
Benign 1.0995 1.0310
Benign 1.0872 0.9714
Benign 1.0838 1.0353
Malignant 1.0318 1.1814
Malignant 1.0363 1.0607
Malignant 1.0396 0.8707
Malignant 1.0356 1.0161
Malignant 1.0764 1.0109
Malignant 1.0742 1.3095
Malignant 1.0465 1.0312
DC = 1.1168 ± 0.0372
DC = 1.0486 ± 0.0188
Resultados

22. Lesion DC DF
Benign 1.1632 1.0663
Benign 1.1504 0.9535
Benign 1.0995 1.0310
Benign 1.0872 0.9714
Benign 1.0838 1.0353
Malignant 1.0318 1.1814
Malignant 1.0363 1.0607
Malignant 1.0396 0.8707
Malignant 1.0356 1.0161
Malignant 1.0764 1.0109
Malignant 1.0742 1.3095
Malignant 1.0465 1.0312
DC = 1.1168 ± 0.0372
DC = 1.0486 ± 0.0188
DF = 1.0115 ± 0.0472
DF = 1.0686 ± 0.1399
Resultados

24. 10695 puntos
DC = 1.0702

25. A. Quintana, D. Pereira and M. Martín-Landrove, Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 15, 1865 (2007).
A. Quintana, M. Martín-Landrove, D. Pereira, en Proceedings of III International Congress on Computational Bioengineering, 385 – 390, 2007

26. A. Quintana, D. Pereira and M. Martín-Landrove, Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 15, 1865 (2007).
A. Quintana, M. Martín-Landrove, D. Pereira, en Proceedings of III International Congress on Computational Bioengineering, 385 – 390, 2007
Dimensión de Capacidad: 1.0750 ± 0.0973
Dimensión de Capacidad: 1.0972 ± 0.0265

27. A. Quintana, D. Pereira and M. Martín-Landrove, Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 15, 1865 (2007).
A. Quintana, M. Martín-Landrove, D. Pereira, en Proceedings of III International Congress on Computational Bioengineering, 385 – 390, 2007
Dimensión de Capacidad: 1.0750 ± 0.0973
Dimensión de Capacidad: 1.0972 ± 0.0265
Dimensión de Correlación: 1.0962 ± 0.0657
Dimensión de Correlación: 1.2248 ± 0.0935

28. A. Brú, J.M. Pastor, I. Fernaud, I. Brú, S. Melle, C, Berenguer, Phys. Rev. Lett. 81, 4008 (1998).
Exponentes Críticos.

29. Exponentes Críticos.

30. Exponentes Críticos.

31. A. Brú, J.M. Pastor, I. Fernaud, I. Brú, S. Melle, C, Berenguer, Phys. Rev. Lett. 81, 4008
(1998).
Exponentes Críticos.

32. Exponentes Críticos.

33. Exponentes Críticos.

34. Exponentes Críticos.

36. Proyecto CANCER in silico
mmartin@fisica.ciens.ucv.ve

37. Proyecto CANCER in silico
mmartin@fisica.ciens.ucv.ve
Gracias!