In-vivo Messung der Blutgeschwindigkeit in oberflächlichen Kapillaren mittels digitaler Bildverarbeitung

Florian Langeder

In-vivo Messung der Blutgeschwindigkeit in oberflächlichen Kapillaren mittels digitaler Bildverarbeitung

Translated title of the contribution: In-vivo measurement of blood velocity in superficial capillaries using digital image processing

Florian Langeder

Institute of Measurement Technology

Research output: Thesis › Master's / Diploma thesis

Abstract

One approach to better support the healing process of body cells is to improve perfusion by increasing the blood circulation of the tissue. Thereby the substances in the blood required for regeneration are transported faster to the affected body parts. For this medical treatment pharmaceuticals as well as medical equipments is used. On behalf of LEOMED Medical Systems GmbH a device to analyse and measure the impacts of various treatments on the blood flow characteristics of superficial capillaries should be developed. The characteristic of capillaries being parallel to the skin surface in the area of the nail fold is determined. This characteristic as well as the low flow velocity enables the direct observation of the blood cell. The optical system (Fig. 1) used, basically consists of a digital CCD-camera, a microscope lens and a focusing unit. For the analysis of the picture sequence as well as the visualisation of the results MATLAB is used and can be operated by a graphical user interface. The movement of blood cells within the capillaries is estimated by using correlative methods in spatial as well as in the frequency domain.

Translated title of the contribution	In-vivo measurement of blood velocity in superficial capillaries using digital image processing
Original language	German (Austria)
Publication status	Published - Nov 2008

Fields of science

102003 Image processing
202037 Signal processing
203016 Measurement engineering
205016 Materials testing

JKU Focus areas

Mechatronics and Information Processing

Cite this

@mastersthesis{a1b66c95daee4ce7a242e00fff2c3e6f,

title = "In-vivo Messung der Blutgeschwindigkeit in oberfl{\"a}chlichen Kapillaren mittels digitaler Bildverarbeitung",

abstract = "Um die Heilung von K{\"o}rperzellen voran zu treiben, wird unter anderem der Ansatz verfolgt, diese Bereiche st{\"a}rker zu durchbluten. Dadurch werden die f{\"u}r die Regeneration n{\"o}tigen Stoffe verst{\"a}rkt zu den betreffenden Stellen transportiert. F{\"u}r diese Therapie existieren Medikamente sowie technische Ger{\"a}te die diese Aufgabe erf{\"u}llen. Im Auftrag der Firma LEOMED Medical Systems GmbH sollte ein Versuchsapparat entwickelt werden, der die Auswirkung von Behandlungen auf die Str{\"o}mungseigenschaften des Blutes in oberfl{\"a}chlichen Kapillaren sichtbar macht. Dabei wird die Eigenschaft genutzt, dass sich im Bereich des Nagelfalzes Kapillaren parallel zur Hautoberfl{\"a}che ausbilden. Das, und die geringe Flie{\ss}geschwindigkeit, erm{\"o}glicht ein Beobachten der Blutk{\"o}rperchen durch die Haut hindurch. Das eingesetzte optische System besteht prinzipiell aus einer digitalen CCD-Kamera, einem Mikroskopobjektiv und einer Fokussiereinheit. Die Auswertung der Bilder und die Visualisierung der Ergebnisse werden mittels MATLAB durchgef{\"u}hrt und sind {\"u}ber eine grafische Benutzeroberfl{\"a}che zu steuern. Um die Bewegungen der Kapillaren, sowie der Blutk{\"o}rperchen zu sch{\"a}tzen, wird auf korrelative Verfahren zur{\"u}ckgegriffen. Diese sind sowohl in Bild- als auch Frequenzbereich implementiert.",

author = "Florian Langeder",

year = "2008",

month = nov,

language = "Deutsch ({\"O}sterreich)",

}

TY - THES

T1 - In-vivo Messung der Blutgeschwindigkeit in oberflächlichen Kapillaren mittels digitaler Bildverarbeitung

AU - Langeder, Florian

PY - 2008/11

Y1 - 2008/11

N2 - Um die Heilung von Körperzellen voran zu treiben, wird unter anderem der Ansatz verfolgt, diese Bereiche stärker zu durchbluten. Dadurch werden die für die Regeneration nötigen Stoffe verstärkt zu den betreffenden Stellen transportiert. Für diese Therapie existieren Medikamente sowie technische Geräte die diese Aufgabe erfüllen. Im Auftrag der Firma LEOMED Medical Systems GmbH sollte ein Versuchsapparat entwickelt werden, der die Auswirkung von Behandlungen auf die Strömungseigenschaften des Blutes in oberflächlichen Kapillaren sichtbar macht. Dabei wird die Eigenschaft genutzt, dass sich im Bereich des Nagelfalzes Kapillaren parallel zur Hautoberfläche ausbilden. Das, und die geringe Fließgeschwindigkeit, ermöglicht ein Beobachten der Blutkörperchen durch die Haut hindurch. Das eingesetzte optische System besteht prinzipiell aus einer digitalen CCD-Kamera, einem Mikroskopobjektiv und einer Fokussiereinheit. Die Auswertung der Bilder und die Visualisierung der Ergebnisse werden mittels MATLAB durchgeführt und sind über eine grafische Benutzeroberfläche zu steuern. Um die Bewegungen der Kapillaren, sowie der Blutkörperchen zu schätzen, wird auf korrelative Verfahren zurückgegriffen. Diese sind sowohl in Bild- als auch Frequenzbereich implementiert.

AB - Um die Heilung von Körperzellen voran zu treiben, wird unter anderem der Ansatz verfolgt, diese Bereiche stärker zu durchbluten. Dadurch werden die für die Regeneration nötigen Stoffe verstärkt zu den betreffenden Stellen transportiert. Für diese Therapie existieren Medikamente sowie technische Geräte die diese Aufgabe erfüllen. Im Auftrag der Firma LEOMED Medical Systems GmbH sollte ein Versuchsapparat entwickelt werden, der die Auswirkung von Behandlungen auf die Strömungseigenschaften des Blutes in oberflächlichen Kapillaren sichtbar macht. Dabei wird die Eigenschaft genutzt, dass sich im Bereich des Nagelfalzes Kapillaren parallel zur Hautoberfläche ausbilden. Das, und die geringe Fließgeschwindigkeit, ermöglicht ein Beobachten der Blutkörperchen durch die Haut hindurch. Das eingesetzte optische System besteht prinzipiell aus einer digitalen CCD-Kamera, einem Mikroskopobjektiv und einer Fokussiereinheit. Die Auswertung der Bilder und die Visualisierung der Ergebnisse werden mittels MATLAB durchgeführt und sind über eine grafische Benutzeroberfläche zu steuern. Um die Bewegungen der Kapillaren, sowie der Blutkörperchen zu schätzen, wird auf korrelative Verfahren zurückgegriffen. Diese sind sowohl in Bild- als auch Frequenzbereich implementiert.

UR - http://www.emt.jku.at

M3 - Master-/Diplomarbeit

ER -

In-vivo Messung der Blutgeschwindigkeit in oberflächlichen Kapillaren mittels digitaler Bildverarbeitung

Abstract

Fields of science

JKU Focus areas

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