SFB 539, A4: Automatisches Glaukom-ScreeningDer Lehrstuhl für Mustererkennung entwickelt in enger Zusammenarbeit mit
der Augenklinik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
und dem Institut für Medizininformatik, Biometrie und Epidemiologie
neuartige Methoden zur automatischen Erkennung von glaukomatöser
Optikusatrophie (GOA). Die Glaukomerkrankung (ugs. grüner Star) verursacht eine sukzessive
Degeneration von retinalen Nervenfasern und ist damit eine der
häufigsten Ursachen für Erblindung. Die daraus resultierenden
morphologischen Veränderungen am optischen Nervenkopf (ONH, blinder
Fleck) werden als GOA bezeichnet. Aktuelle Methoden beschreiben die
Morphologie des ONH mittels geometrischer Parameter wie z.B.
normalisierte Abstände, die dann zur Klassifikation verwendet werden. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein neuer Glaukomrisikoindex
(GRI) entwickelt, der weniger auf der exakten Vermessung des ONH als auf
der Charakterisierung des Aussehens des ONH mittels datengetriebener
Methoden basiert.
Um relevante Merkmale extrahieren zu können werden in der
Vorverarbeitung die retinalen Gefäße ausgeblendet, die Helligkeit
korrigiert und der ONH normalisiert. Im Anschluss werden die Bilder
mittels Hauptachsentransformation komprimiert und über eine zweistufige
Klassifikation in den probabilistischen Glaukomrisikoindex überführt.
Mit einer Fläche unter der ROC Kurve (AUC) von 0.85 erreicht der Index
eine vergleichbare Leistung wie bereits etablierte Verfahren, allerdings
auf wesentlich kostengünstigeren Fundusbildern. Durch die Verwendung der
kostengünstigen Funduskamera bietet der entwickelte Index neue
Möglichkeiten bei der Früherkennung von Glaukom.
Über eine Webschnittstelle ist die automatische Berechnung des GRI auch
für Augenärzte intuitiv und ortsunabhängig verwendbar. Durch die multimodale Kombination des Fundusbild basierten GRI mit
weiteren Indizes des Heidelberg Retina Tomographen (HRT) und des
funktionellen FDT konnte die AUC auf 0.92 gesteigert werden. | Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Joachim Hornegger, Prof. Dr. med. Georg Michelson, Prof. Dr.rer.nat. Berthold Lausen
Beteiligte: Dipl.-Inf. Jörg Meier, Dipl.-Inf. Rüdiger Bock, PD Dr. rer. biol. hum. Dr. habil. med. Werner Adler, Attila Budai, M. Sc.
Stichwörter: Glaukom; optischer Sehnervenkopf; Segmentierung; morphologische Operationen; Hugh-Transformation; aktive Konturen
Laufzeit: 1.7.2003 - 31.12.2009
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Kontakt: Bock, Rüdiger E-Mail: ruediger.bock@cs.fau.de
| Publikationen |
---|
Bock, Rüdiger ; Meier, Jörg ; Nyúl, László G. ; Wärntges, Simone ; Michelson, Georg ; : Appearance-based Approach to Extract an Age-related Biomarkers from Retinal Images. In: Mayr, Ernst W. ; Schookin, Sergey ; Feußner, Hubertus ; Navab, Nassir ; Gulyaev, Yuri V. ; Höller, Kurt ; Ganzha, Victor (Hrsg.) : 3rd Russian-Bavarian Conference on Biomedical Engineering (3rd Russian-Bavarian Conference on Biomedical Engineering Erlangen 2.-3.07.2007). Bd. 1. Erlangen : Union aktuell, 2007, S. 127-131. | Meier, Jörg ; Bock, Rüdiger ; Michelson, Georg ; Nyúl, László G. ; : Effects of Preprocessing Eye Fundus Images on Appearance Based Glaucoma Classification. In: Kropatsch, Walter G. ; Kampel, Martin ; Hanbury, Allan (Hrsg.) : 12th International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns, CAIP. Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 4673 (12th International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns (CAIP) Vienna 27-29 Aug. 2007). Bd. 4673/2007. Berlin : Springer, 2007, S. 165-173. - ISBN 978-3-540-74271-5 | Meier, Jörg ; Bock, Rüdiger ; Nyúl, László G. ; Michelson, Georg: Eye Fundus Image Processing System for Automated Glaucoma Classification. In: Scharff, Peter (Hrsg.) : 52. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium: Computer Science meets automation (Internationales Wissenschaftliches Kolloquium: Computer Science meets automation Ilmenau 10-13 September). Bd. 2. Ilmenau : TU Ilmenau Universitätsbibliothek, 2007, S. 81-85. - ISBN 978-3-939473-17-6 | Bock, Rüdiger ; Meier, Jörg ; Michelson, Georg ; Nyúl, László G. ; : Classifying Glaucoma with Image-Based Features from Fundus Photographs. In: Hamprecht, Fred A. ; Schnörr, Christoph ; Jähne, Bernd (Hrsg.) : 9th Annual Symposium of the German Association for Pattern Recognition, DAGM. Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 4713 (DAGM Heidelberg 12-14 Sept. 2007). Bd. 4713/2007. Berlin : Springer, 2007, S. 355-365. - ISBN 978-3-540-74933-2 | Bock, Rüdiger ; Meier, Jörg ; Nyúl, László G. ; Michelson, Georg ; : Retina Image Analysis System for Glaucoma Detection. In: Ges. f. Biomed.Technik (Hrsg.) : Biomedizinische Technik, BMT 2007 (41. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik Aachen 26-29 September). Bd. 52. Aachen : Walter de Gruyter, 2007, S. CD-ROM. | Meier, Jörg ; Bock, Rüdiger ; Nyúl, László G. ; ; Michelson, Georg: Novel Visualization Approach of an Automated Image Based Glaucoma Risk Index for Intuitive Diagnosis. In: Jan, J. ; Konzuplik, J. ; Provaznik, I. (Hrsg.) : Analysis of Biomedical Signals and Images, Proceedings of the Biosignal 2008 International Eurasip Conference (Biosignal Brno, Czech Republic 29.6.2008-01.07.2008). Bd. 19, 1. Aufl. Brno, Czech Republic : Vutium Press, 2008, S. no pagination. - ISBN 978-80-214-3613-8 | Arold, Oliver J. ; Bock, Rüdiger ; Meier, Jörg ; Michelson, Georg ; : Optimierte Segmentierung der Papille in HRT-Retinaaufnahmen. In: GMDS, BVMI, IEEE (Veranst.) : Bildverarbeitung für die Medizin 2008 - Algorithmen, Systeme, Anwendungen (Bildverarbeitung für die Medizin 2008 Berlin 06. - 08. 04. 2008). 2008, S. 217-221. | Bock, Rüdiger ; Meier, Jörg ; Nyúl, László G. ; ; Michelson, Georg: Glaucoma Risk Index: Automated glaucoma detection from color fundus images. In: Medical Image Analysis 14 (2010), Nr. 3, S. 471-481 [doi>10.1016/j.media.2009.12.006] | Michelson, Georg ; ; Wärntges, Simone ; Lausen, Berthold: Die Papille als Screening-Parameter für die Früherkennung des Glaukoms – The papilla as screening parameter for early diagnosis of glaucoma. In: Deutsches Ärzteblatt (2008), Nr. 105, S. 585-589 | Michelson, Georg ; ; Lausen, Berthold: Die Papille als Screening-Parameter auf Glaukom - Die Papille beim Glaukom. In: Krieglstein, G.K. (Hrsg.) : Glaukom 2007. Heidelberg : Springer, 2008, S. 137-148. |
Institution: Lehrstuhl für Informatik 5 (Mustererkennung)
|
|