TY - GEN A1 - Ebigbo, Alanna A1 - Mendel, Robert A1 - Probst, Andreas A1 - Manzeneder, Johannes A1 - Souza Jr., Luis Antonio de A1 - Papa, João Paulo A1 - Palm, Christoph A1 - Messmann, Helmut T1 - Artificial Intelligence in Early Barrett's Cancer: The Segmentation Task T2 - Endoscopy N2 - Aims: The delineation of outer margins of early Barrett's cancer can be challenging even for experienced endoscopists. Artificial intelligence (AI) could assist endoscopists faced with this task. As of date, there is very limited experience in this domain. In this study, we demonstrate the measure of overlap (Dice coefficient = D) between highly experienced Barrett endoscopists and an AI system in the delineation of cancer margins (segmentation task). Methods: An AI system with a deep convolutional neural network (CNN) was trained and tested on high-definition endoscopic images of early Barrett's cancer (n = 33) and normal Barrett's mucosa (n = 41). The reference standard for the segmentation task were the manual delineations of tumor margins by three highly experienced Barrett endoscopists. Training of the AI system included patch generation, patch augmentation and adjustment of the CNN weights. Then, the segmentation results from patch classification and thresholding of the class probabilities. Segmentation results were evaluated using the Dice coefficient (D). Results: The Dice coefficient (D) which can range between 0 (no overlap) and 1 (complete overlap) was computed only for images correctly classified by the AI-system as cancerous. At a threshold of t = 0.5, a mean value of D = 0.72 was computed. Conclusions: AI with CNN performed reasonably well in the segmentation of the tumor region in Barrett's cancer, at least when compared with expert Barrett's endoscopists. AI holds a lot of promise as a tool for better visualization of tumor margins but may need further improvement and enhancement especially in real-time settings. KW - Speiseröhrenkrankheit KW - Maschinelles Lernen KW - Barrett's esphagus KW - Deep Learning KW - Segmentation Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1055/s-0039-1681187 VL - 51 IS - 04 SP - 6 PB - Georg Thieme Verlag CY - Stuttgart ER - TY - CHAP A1 - Palm, Christoph A1 - Lehmann, Thomas M. A1 - Bredno, J. A1 - Neuschaefer-Rube, C. A1 - Klajman, S. A1 - Spitzer, Klaus T1 - Automated Analysis of Stroboscopic Image Sequences by Vibration Profiles T2 - Advances in Quantitative Laryngoscopy, Voice and Speech Research, Procs. 5th International Workshop N2 - A method for automated segmentation of vocal cords in stroboscopic video sequences is presented. In contrast to earlier approaches, the inner and outer contours of the vocal cords are independently delineated. Automatic segmentation of the low contrasted images is carried out by connecting the shape constraint of a point distribution model to a multi-channel regionbased balloon model. This enables us to robustly compute a vibration profile that is used as a new diagnostic tool to visualize several vibration parameters in only one graphic. The vibration profiles are studied in two cases: one physiological vibration and one functional pathology. KW - Vibration Profile KW - Stroboscopic Images KW - Contour Detection KW - Balloon Model KW - Point Distribution Model Y1 - 2001 UR - https://www.researchgate.net/publication/242439073_Automated_Analysis_of_Stroboscopic_Image_Sequences_by_Vibration_Profiles ER - TY - CHAP A1 - Palm, Christoph A1 - Fischer, B. A1 - Lehmann, Thomas M. A1 - Spitzer, Klaus T1 - Hierarchische Wasserscheiden-Transformation zur Lippensegmentierung in Farbbildern T2 - Bildverarbeitung für die Medizin 2000 N2 - Zur Lösung komplexer Segmentierungsprobleme wird eine hierarchische und farbbasierte Wasserscheidentransformation vorgestellt. Geringe Modifikationen bezüglich Startpunktwahl und Flutungsprozess resultieren in signifikanten Verbesserungen der Segmentierung. Das Verfahren wurde zur Lippendetektion in Farbbildsequenzen eingesetzt, die zur quantitativen Beschreibung von Sprechbewegungsabläufen automatisch ausgewertet werden. Die Experimente mit 245 Bildern aus 6 Sequenzen zeigten eine Fehlerrate von 13%. KW - Hierarchische Wasserscheiden-Transformation KW - Segmentierung der Lippen KW - Bewegungsanalyse KW - Farbbildverarbeitung Y1 - 2000 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-642-59757-2_20 SP - 106 EP - 110 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Palm, Christoph A1 - Lehmann, Thomas M. A1 - Spitzer, Klaus T1 - Color Texture Analysis of Moving Vocal Cords Using Approaches from Statistics and Signal Theory T2 - Advances in Quantitative Laryngoscopy, Voice and Speech Research, Procs. 4th International Workshop, Friedrich Schiller University, Jena N2 - Textural features are applied for detection of morphological pathologies of vocal cords. Cooccurrence matrices as statistical features are presented as well as filter bank analysis by Gabor filters. Both methods are extended to handle color images. Their robustness against camera movement and vibration of vocal cords is evaluated. Classification results due to three in vivo sequences are in between 94.4 % and 98.9%. The classification errors decrease if color features are used instead of grayscale features for both statistical and Fourier features KW - Color Texture KW - Gabor Filter KW - Cooccurrence Matrix KW - Image Processing Y1 - 2000 SP - 49 EP - 56 ER - TY - JOUR A1 - Neuschaefer-Rube, C. A1 - Lehmann, Thomas M. A1 - Palm, Christoph A1 - Bredno, J. A1 - Klajman, S. A1 - Spitzer, Klaus T1 - 3D-Visualisierung glottaler Abduktionsbewegungen JF - Aktuelle phoniatrisch-pädaudiologische Aspekte Y1 - 2001 SN - 3-922766-76-5 VL - 2001/2002 IS - 9 SP - 58 EP - 61 PB - Median ER - TY - CHAP A1 - Fischer, B. A1 - Palm, Christoph A1 - Lehmann, Thomas M. A1 - Spitzer, Klaus T1 - Selektion von Farbtexturmerkmalen zur Tumorklassifikation dermatoskopischer Fotografien T2 - Bildverarbeitung für die Medizin 2002 Y1 - 2002 SP - 238 EP - 241 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - BOOK A1 - Palm, Christoph T1 - Integrative Auswertung von Farbe und Textur Y1 - 2003 UR - http://publications.rwth-aachen.de/record/58707/files/Palm_Christoph.pdf PB - Der Andere Verlag ER - TY - JOUR A1 - Palm, Christoph A1 - Dehnhardt, Markus A1 - Vieten, Andrea A1 - Pietrzyk, Uwe A1 - Bauer, Andreas A1 - Zilles, Karl T1 - 3D rat brain tumors JF - Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology Y1 - 2005 VL - 371 IS - R103 ER - TY - CHAP A1 - Palm, Christoph A1 - Scholl, Ingrid A1 - Lehmann, Thomas M. A1 - Spitzer, Klaus ED - Greiser, E. ED - Wischnewsky, M. T1 - Nutzung eines Farbkonstanz-Algorithmus zur Entfernung von Glanzlichtern in laryngoskopischen Bildern T2 - Methoden der Medizinischen Informatik, Biometrie und Epidemiologie in der modernen Informationsgesellschaft N2 - 1 Einführung Funktionelle und organische Störungen im Larynx beeinträchtigen die Ausdrucksfähigkeit des Menschen. Zur Diagnostik und Verlaufkontrolle werden die Stimmlippen im Larynx mit Hilfe der Video-Laryngoskopie aufgenommen. Zur optimalen Farbmessung wird dazu an das Lupenendoskop eine 3-Chip-CCD-Kamera angeschlossen, die eine unabhängige Aufnahme der drei Farbkanäle erlaubt. Die bisherige subjektive Befundung ist von der Erfahrung des Untersuchers abhängig und läßt nur eine grobe Klassifikation der Krankheitsbilder zu. Zur Objektivierung werden daher quantitative Parameter für Farbe, Textur und Schwingung entwickelt. Neben dem Einfluß der wechselnden Lichtquellenfarbe auf den Farbeindruck ist die Sekretauflage auf den Stimmlippen ein Problem bei der Farb-und Texturanalyse. Sie kann zu ausgedehnten Glanzlichtern führen und so weite Bereiche der Stimmlippen für die Farb-und Texturanalyse unbrauchbar machen. Dieser Beitrag stellt einen Farbkonstanz-Algorithmus vor, der unabhängig von der Lichtquelle quantitative Farbwerte des Gewebes liefert und die Glanzlichtdetektion und -elimination ermöglicht. 2 Methodik Ziel des Farbkonstanz-Algorithmus ist die Trennung von Lichtquellen-und Gewebefarbe. Unter Verwendung des dichromatischen Reflexionsmodells [1] kann die Oberflächenreflexion mit der Farbe der Lichtquelle und die Körperreflexion mit der Gewebefarbe identifiziert werden. Der Farbeindruck entsteht aus der Linearkombination beider Farbkomponenten. Ihre Gewichtung ist von der Aufnahmegeometrie abhängig, insbesondere vom Winkel zwischen Oberflächennormalen und dem Positionsvektor der Lichtquelle. In einem zweistufigen Verfahren wird zunächst die Lichtquellenfarbe geschätzt, dann die Gewebefarbe ermittelt. Hieraus können beide Farbanteile durch die Berechnung der Gewichtsfaktoren pixelweise getrennt werden. KW - Farbkonstanz KW - Glanzlichtelimination KW - medizinische Bildverarbeitung KW - dichromatisches Reflexionsmodell Y1 - 1998 SN - 9783820813357 SP - 300 EP - 303 PB - MMV Medien und Medizin CY - München ER - TY - CHAP A1 - Chang, Ching-Sheng A1 - Lin, Jin-Fa A1 - Lee, Ming-Ching A1 - Palm, Christoph ED - Tolxdorff, Thomas ED - Deserno, Thomas M. ED - Handels, Heinz ED - Maier, Andreas ED - Maier-Hein, Klaus H. ED - Palm, Christoph T1 - Semantic Lung Segmentation Using Convolutional Neural Networks T2 - Bildverarbeitung für die Medizin 2020. Algorithmen - Systeme - Anwendungen. Proceedings des Workshops vom 15. bis 17. März 2020 in Berlin N2 - Chest X-Ray (CXR) images as part of a non-invasive diagnosis method are commonly used in today’s medical workflow. In traditional methods, physicians usually use their experience to interpret CXR images, however, there is a large interobserver variance. Computer vision may be used as a standard for assisted diagnosis. In this study, we applied an encoder-decoder neural network architecture for automatic lung region detection. We compared a three-class approach (left lung, right lung, background) and a two-class approach (lung, background). The differentiation of left and right lungs as direct result of a semantic segmentation on basis of neural nets rather than post-processing a lung-background segmentation is done here for the first time. Our evaluation was done on the NIH Chest X-ray dataset, from which 1736 images were extracted and manually annotated. We achieved 94:9% mIoU and 92% mIoU as segmentation quality measures for the two-class-model and the three-class-model, respectively. This result is very promising for the segmentation of lung regions having the simultaneous classification of left and right lung in mind. KW - Neuronales Netz KW - Segmentierung KW - Brustkorb KW - Deep Learning KW - Encoder-Decoder Network KW - Chest X-Ray Y1 - 2020 SN - 978-3-658-29266-9 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-29267-6_17 SP - 75 EP - 80 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER -