Кафедра гістології, цитології та ембріології
Permanent URI for this communityhttps://repo.knmu.edu.ua/handle/123456789/146
Browse
8 results
Search Results
Item Fractal analysis of the cerebral cortex and white matter for quantitative assessment of age-related brain atrophy in men and women(Sivas Cumhuriyet University, 2023-10) Мар'єнко, Наталія Іванівна; Maryenko, Nataliia; Степаненко, Олександр Юрійович; Stepanenko, OleksandrItem Fractal analysis of brain Magnetic Resonance images: a quantitative assessment of brain aging in men and women(Ordu University, 2023-07) Мар'єнко, Наталія Іванівна; Maryenko, Nataliia; Степаненко, Олександр Юрійович; Stepanenko, OleksandrItem Quantitative characterization of age-related atrophic changes in cerebral hemispheres: A novel “contour smoothing” fractal analysis method(Elsevier, 2023) Мар'єнко, Наталія Іванівна; Maryenko, Nataliia; Степаненко, Олександр Юрійович; Stepanenko, OleksandrBackground: Quantitatively assessing age-related atrophic changes in cerebral hemispheres remains a crucial challenge, particularly in distinguishing between normal and pathological brain atrophy caused by neurodegenerative diseases. In this study, we introduced a new fractal analysis algorithm, referred to as the “contour smoothing” method, to quantitatively characterize age-related atrophic changes in cerebral hemispheres. Materials and methods: MRI scans from 100 healthy individuals (44 males, 56 females), aged 18–86 (mean age 41.72 ± 1.58), were analyzed. We used two fractal analysis methods: the novel “contour smoothing” method (with stages: 1–6, 1–5, 2–6, 1–4, 2–5) and the classical “box-counting” method to assess cerebral cortex pial surface contours. Results: Fractal dimensions obtained using the “box-counting” method showed weak or statistically insignificant correlations with age. Conversely, fractal dimensions derived from the “contour smoothing” method exhibited significant age-related correlations. The “contour smoothing” method with 1–4 stages proved more suitable for quantifying atrophic changes. The average fractal dimension for 1–4 coronal sections was 1.402 ± 0.005 (minimum 1.266, maximum 1.490), and for all five tomographic sections, it was 1.415 ± 0.004 (minimum 1.278, maximum 1.514). These fractal dimensions exhibited the strongest correlations with age: r = 0.709 (p <0.001) and r = 0.669 (p < 0.001), respectively. Conclusion: The “contour smoothing” fractal analysis method introduced in this study can effectively examine cerebral hemispheres to detect and quantify age-related atrophic changes associated with normal or pathological aging. This method holds promise for clinical application in diagnosing neurodegenerative disorders, such as Alzheimer’s disease.Item The value of fractal analysis of retinal vessels in medicine(2020) Орлова, Тетяна Андріївна; Орлова, Татьяна Андреевна; Orlova, Tetiana; Степаненко, Олександр Юрійович; Степаненко, Александр Юрьевич; Stepanenko, OleksandrItem Fractal analysis of human cerebellum based on magnetic resonance imaging data: pixel dilating method(ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», 2020) Maryenko, Nataliia; Мар’єнко, Наталія Іванівна; Марьенко, Наталия Ивановна; Stepanenko, Oleksandr; Степаненко, Олександр Юрійович; Степаненко, Александр ЮрьевичItem Фрактальный анализ как метод морфологического исследования мозжечка человека(Видавництво ВНМУ ім. М.І. Пирогова, 2017) Степаненко, Олександр Юрійович; Степаненко, Александр Юрьевич; Stepanenko, OleksandrItem Фрактальный анализ белого вещества мозжечка человека(ВДНЗУ УМСА, 2017) Степаненко, Олександр Юрійович; Степаненко, Александр Юрьевич; Stepanenko, Oleksandr; Мар’єнко, Наталія Іванівна; Марьенко, Наталия Ивановна; Maryenko, NataliiaМета дослідження - встановити фрактальну розмірність білої речовини мозочка людини. Дослідження проведено на 100 об'єктах - мозочках трупів людей обох статей віком 20-95 років. Проводили фрактальний аналіз білої речовини мозочка на парасагітальних зрізах методом розбиття на квадрати (box-counting). Значення фрактального індексу (ФІ) білої речовини мозочка розподілені у відносно невеликому діапазоні значень - від 1,20 до 1,50, середнє значення дорівнює (1,372 ± 0,006). Варіабельність фрактального індексу дуже низька, значення ФІ білої речовини мозочка розподілені по нормальному закону. Рівність значень фрактального індексу черв’яка і півкуль дозволяє обмежитися визначенням ФІ на центральному сагітальному зрізі. Величина ФІ залежить від віку і не залежить від маси мозочка та статі. Застосування фрактального аналізу може бути використано як об'єктивний морфометричний критерій для діагностики різних захворювань мозочка і інших структур центральної нервової системи. Цель исследования – исследовать фрактальную размерность белого вещества мозжечка человека. Исследование проведено на 100 мозжечках трупов людей обоего пола возрастом 20–95 лет. Проводили фрактальный анализ белого вещества мозжечка на парасагиттальных срезах методом разбиения на квадраты (box-counting). Значения фрактального индекса (ФИ) белого вещества мозжечка человека распределены в относительно небольшом диапазоне значений – от 1,20 до 1,50, среднее значение равно (1,372±0,006). Вариабельность фрактального индекса очень низкая, значения ФИ белого вещества мозжечка распределены по нормальному закону. Равенство значений фрактального индекса червя и полушарий позволяет ограничиться определением ФИ на центральном сагиттальном срезе. Величина фрактального индекса зависит от возраста и не зависит от массы мозжечка, а также пола. Применение фрактального анализа может быть использовано как объективный морфометрический критерий для диагностики различных заболеваний мозжечка и других структур центральной нервной системы. The aim of the study – to investigate the fractal dimension of the white matter of the human cerebellum. The study involved 100 human cerebella of people of both sexes, aged 20-95 years. Fractal analysis of white matter of the cerebellum on parasagittal sections was carried out by the box-counting method. The values of the fractal index of the cerebellar white matter are distributed in a relatively small range of values: from 1.20 to 1.50, the mean value is (1.372 ± 0.006). The fractal index variability is very low; the values of the fractal index of the white matter of the cerebellum are normally distributed. The equality of the values of the fractal index of the vermis and hemispheres allows us to prefer the determination of FI in the central sagittal section, which facilitates the standardization of morphometric studies, in particular, in neuroimaging studies. FI depends from age and do not depends from mass of the cerebellum. There are no sex differences of FI. The fractal analysis can be used as an objective morphometric criterion for the diagnosis of various diseases of the cerebellum and other structures of the central nervous system.Item Фрактальний аналіз білої речовини півкуль мозочка людини(Чорноморський національний університет ім. Петра Могили, м. Миколаїв, 2017) Мар’єнко, Наталія Іванівна; Maryenko, Nataliia; Степаненко, Олександр Юрійович; Stepanenko, OleksandrМета дослідження – вивчити фрактальну розмірність білої речовини I-ЇХ часточок півкуль мозочка людини на серійних парасагітальних зрізах. Дослідження проведено на базі Харківського обласного бюро судово-медичної експертизи на 100 об'єктах – мозочках трупів людей обох статей, які померли від причин, не пов'язаних з патологією мозку, у віці 20–95 років. Фрактальний аналіз проводився за допомогою методу розбиття на квадрати (box-counting) за оригінальною методикою. Фрактальний індекс білої речовини часточок півкуль мозочка в цілому варіює від 1,202 до 1,629. Найвищий фрактальний індекс мають VI–VII часточки півкуль, які пов'язані із неоцеребелярними часточками черв'яка. Найменше значення ФІ мають мигдалики мозочка (часточка ІХ). Міжпівкульна різниця фрактального індексу часточок варіює від 0,016% до 4,92%. Фрактальний індекс часточок I–VI, VIIAt, VIII та IX зменшується в латеральних ділянках півкуль мозочка; фрактальний індекс часточки VIIAf найменший в паравермальній ділянці та зростає в медіо-латеральному напрямку. Особливості будови часточок та різниця значень фрактального індексу пояснюється масштабною інваріантністю та закономірностями просторової організації квазифрактальних структур: при зростанні розмірів (масштабу) структури зростає складність її організації. Застосування фрактального аналізу може бути використано як об'єктивний морфометричний критерій для діагностики різних захворювань мозочка і інших структур центральної нервової системи. Morphological investigations of cerebellar lobules are usually performed using standard метґодс of morphometry such as: measurement of volumes of the gray and white matters of the cerebellar lobules, which determine linear dimensions of the cerebellum. Fractal analysis is used for morphometric study of complex objects with properties of fractals such as self-similarity and scale invariance.