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Single-photon emission tomography (SPET) with the amino acid analogue l-3-[123I]iodo-α-methyl tyrosine (IMT) is helpful in the diagnosis and monitoring of cerebral gliomas. Radiolabelled amino acids seem to reflect tumour infiltration more specifically than conventional methods like magnetic resonance imaging and computed tomography. Automatic tumour delineation based on maximal tumour uptake may cause an overestimation of mean tumour uptake and an underestimation of tumour extension in tumours with circumscribed peaks. The aim of this study was to develop a program for tumour delineation and calculation of mean tumour uptake which takes into account the mean background activity and is thus optimised to the problem of tumour definition in IMT SPET. Using the frequency distribution of pixel intensities of the tomograms a program was developed which automatically detects a reference brain region and draws an isocontour region around the tumour taking into account mean brain radioactivity. Tumour area and tumour/brain ratios were calculated. A three-compartment phantom was simulated to test the program. The program was applied to IMT SPET studies of 20 patients with cerebral gliomas and was compared to the results of manual analysis by three different investigators. Activity ratios and chamber extension of the phantom were correctly calculated by the automatic analysis. A method based on image maxima alone failed to determine chamber extension correctly. Manual region of interest analysis in patient studies resulted in a mean inter-observer standard deviation of 8.7%±6.1% (range 2.7%–25.0%). The mean value of the results of the manual analysis showed a significant correlation to the results of the automatic analysis (r = 0.91, P<0.0001 for the uptake ratio; r = 0.87, P<0.0001 for the tumour area). We conclude that the algorithm proposed simplifies the calculation of uptake ratios and may be used for observer-independent evaluation of IMT SPET studies. Three-dimensional tumour recognition and transfer to co-registered morphological images based on this program may be useful for the planning of surgical and radiation treatment.
LISA, ein europäisches Projekt zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen.
(1998)
Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizität, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik führt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verzögert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend geändert. Die Autoren möchten der Europäischen Kommission an dieser Stelle für die Förderung ausdrücklich danken. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegenüber elastischen Analysen wesentlich zu erhöhen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen Überblick über mögliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abhängig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden können. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle benötigt. Das Vorgehen ist änhlich der Stabilitätsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA geplante Zuverlässigkeitsanalyse ist erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv möglich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchführbar.
Bildrestauration in der digitalen Radiographie mit Hilfe parallel arbeitender Signalprozessoren
(1998)