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Einrichtungen >> Technische Fakultät (TF) >> Department Informatik (INF) >> Lehrstuhl für Informatik 5 (Mustererkennung) >>
BMBF Molekulare Bildgebung in der Medizin (MoBiMed) - Mechanism of targeting, Angiogenesis for diagnostics and and therapy

Das Projektkonsortium beschäftigt sich mit der Erforschung der Bildgebung in der Tumorangiongenese. Das Ziel der klinischen Partner ist die Entwickling spezifischer Tumormarker die unter anderem in der molkularen Bildgebung genutzt werden können. Die Forschung wird dabei überwiegend an Kleintieren (Maus, Ratte) durchgeführt, zu deren Untersuchung unterschiedliche bildgebende Modalitäten verwendet werden um das Tumorwachstum zu bewerten.

Der Lehrstuhl für Mustererkennung ist in diesem Projekt mit der Entwicklung von Algorithmen und einer Softwareumgebung für die Kleintierbildgebung beschäftigt. Die Kleintierbildgebung stellt dabei besondere Ansprüche bedingt durch die geringe Größe der Tiere, an die die Standardalgorithmen angepasst werden müssen. Den Fokus dieser Arbeiten stellen dabei Registrierungs- und Segmentierungsalgorithmen dar.

Registrierungsalgorithemen erlauben es unterschiedliche Modalitäten miteinander zu kombinieren. Auf diese Weise kann auf einfache Weise die Spezifität eines Markers evaluiert werden. Gegenwärtig werden sowohl starre als auch nicht-starre Registrierungstechniken entwickelt. Bei der starren Registrierung wird dabei, schnell und robust eine Transformation bestehend aus einer globalen Rotation und Verschiebung berechnet. Die nichtstarre Registrierung berechnet dagegen eine Transformation die jeden Bildpixel individuell verschieben kann. Dies erlaubt einen direkten Pixelvergleich der registrierten Datensätze.

Im Bereich der Segmentierungstechniken konzentriert sich die Arbeit auf semi-automatische Methoden. Diese erlauben dem Benutzer eine grobe Spezifizierung der gewünschten Region, die dann automatisch verfeinert wird. Ein Algorithmus dieser Art der bereits implementiert wurde ist der sogenannte Random Walk. Dieser wurde mit der Grafikkarte (GPU) hardwarebeschleunigt und erlaubt die Erstellung einer Segmentierung in weniger als 5 Sekunden.

Weitere Arbeiten sind vor allem im Bereich der Anpassung von existierenden Algorithmen an die Kleintierbildgebung geplant. Darüber hinaus sollen in Kooperation mit der Nuklearmedizinischen Klinik auch spezielle Workflows zur Evaluierung von PET Markern identifiziert werden. Für diese sollen dann spezialsierte Softwarewerkzeuge entwickelt werden.

Projektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Joachim Hornegger, Prof. Dr. med. Torsten Kuwert

Beteiligte:
Dr. Volker Daum, Dr.-Ing. Dieter Hahn, Prof. Dr. rer. nat. Olaf Prante

Stichwörter:
Segmentierung; Registrierung; Kleintierbildgebung; Angiogenese

Laufzeit: 1.1.2009 - 31.12.2012

Mitwirkende Institutionen:
Nuklearmedizinische Klinik, Universitätsklinikum Erlangen
Radiologische Klinik und Poliklinik Universitätsklinikum Heidelberg
Deutsches Krebsforschungszentrum
Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Universitätsklinikum Münster
European Institute for Molecular Imaging (EIMI)
Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universitätsklinikum Tübingen

Publikationen
Hahn, Dieter ; Daum, Volker ; Hornegger, Joachim: Automatic Parameter Selection for Multi-Modal Image Registration. In: IEEE Transactions on Medical Imaging 29 (2010), Nr. 5, S. 1140-1155
Hahn, Dieter ; Daum, Volker ; Hornegger, Joachim ; Kuwert, Torsten: Data-Driven Density Estimation applied to SPECT Subtraction Imaging for Epilepsy Diagnosis. In: Wells, William ; Joshi, Sarang ; Pohl, Kilian (Veranst.) : Proceedings of the MICCAI Workshop on Probabilistic Models For Medical Image Analysis (Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention - MICCAI 2009, 12th International Conference London, UK 20.09.2009). 2009, S. 115-126.
Daum, Volker ; Hahn, Dieter ; Hornegger, Joachim ; Kuwert, Torsten: PCA Regularized Nonrigid Registration for PET/MRI Attenuation Correction. In: Wells, William ; Joshi, Sarang ; Pohl, Kilian (Veranst.) : Proceedings of the MICCAI Workshop on Probabilistic Models For Medical Image Analysis (Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention - MICCAI 2009, 12th International Conference London, UK 20.09.2009). 2009, S. 127-138.
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