Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leber auf "Berliner Art" - international führend

10.12.2007
Wissenschaftler des DFG-Forschungszentrums MATHEON und der Charité Campus Buch erhielten Auszeichnung für ein Verfahren zur automatischen Erkennung der Leber in medizinischen Bilddaten.

"Jetzt werden wir schon als die Weltmeister bei der Bildsegmentierung der Leber bezeichnet" freut sich Hans Lamecker, Mathematiker am DFG-Forschungszentrum MATHEON, nach dem Gewinn des Wettbewerbs auf einer internationalen Konferenz in Australien.

Aber eigentlich ist der Begriff "Weltmeister" viel zu profan für die Leistung, die der Wissenschaftler gemeinsam mit der Informatikerin Dagmar Kainmueller bei Prof. Peter Deuflhard am Zuse-Institut Berlin (ZIB) und Thomas Lange, Mathematiker bei Prof. Peter M. Schlag an der Charité Campus Buch, vollbracht hat. Denn die durch ihre Arbeit sehr viel leichter und fehlerfreier gewordene Identifizierung der Leber in medizinischen Bilddaten (Bildsegmentierung) ist ein großer Fortschritt für die computer-assistierte Chirurgie und zeigt eindrucksvoll, wie wichtig heutzutage die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Mathematikern und Chirurgen ist.

Bei Tumoren in der Leber muss nicht nur das befallene Gewebe identifiziert und mit einem Sicherheitssaum entfernt, sondern auch die räumliche Beziehung der Blutbahnen in der Nähe des Tumors berücksichtigt werden, um Blutungen zu vermeiden. Gleichzeitig soll so schonend wie möglich operiert werden, d.h. wenig gesundes Gewebe verletzt werden. Diese Identifizierung und auch die genaue Abgrenzung der Leberoberfläche aber ist sehr schwierig und wird meist "von Hand" durchgeführt. Dabei versucht ein Medizinisch-Technischer Assistent unter Anleitung eines Radiologen aus über 100 Aufnahmen im Computertomographen eine genaue Abgrenzung der Leber zu benachbarten Strukturen zu zeichnen. Dies ist zum einen zeitaufwendig, zum anderen können die Ergebnisse variieren. Eine vollautomatische Bildsegmentierung dagegen ist insbesondere wegen des Bildrauschens und des geringen Kontrastes zu benachbarten Organen bisher nur in wenigen speziellen Fällen möglich.

... mehr zu:
»Bildsegmentierung »ZIB

Präoperative Segmentierungen sind für eine computergestützte Operation unerlässlich. Sie bilden die Voraussetzung für einen zielgenauen und erfolgreichen Eingriff. Während der Operation müssen die Ärzte laufend das aus den segmentierten Daten erstellte dreidimensionale Modell mit den tatsächlichen aktuellen Daten vergleichen, um nicht unnötig gesundes Gewebe zu schädigen.

Die "10th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI)" hatte nun einen Wettbewerb ausgeschrieben, um bessere Methoden zur automatischen Bildsegmentierung zu fördern. An dem Wettbewerb haben sich insgesamt 16 Teams aus aller Welt sowohl von Universitäten als auch von großen renommierten Firmen beteiligt. Dabei sollten zehn unbekannte klinische Datensätze in maximal drei Stunden automatisch segmentiert werden. Doch weniger auf die Schnelligkeit kam es dabei an, als vor allem auf die Genauigkeit. "Die Abweichungen von der Realität wurde mit Punkten bewertet. Selbst bei einer Auswertung von Hand, ist nur eine Treffsicherheit von 75 von 100 möglichen Punkten gegeben.", erklärt Hans Lamecker, "wir erreichten aber mit der eigentlich unsicherer eingeschätzten automatischen Bildsegmentierung eine Punktzahl von über 77 Punkten".

Für diese hohe Genauigkeit wurden Hans Lamecker, Dagmar Kainmüller und Thomas Lange beim Wettbewerb in Australien mit dem ersten Preis ausgezeichnet. Verbunden damit ist ein Preisgeld von 1.000 australischen Dollar. Viel wichtiger aber ist die große wissenschaftliche Reputation und die Hoffnung, dass diese Methode künftig in der Industrie in radiologischen Befundungsstationen und chirurgischen Planungs- und Navigationssystemen verwandt wird. An der Klinik von Prof. Schlag wird das Segmentierungsverfahren bereits bei der Planung von Leberoperationen eingesetzt und klinisch zusammen mit seinem OP 2000 Team, zu dem auch Thomas Lange gehört, evaluiert.

Das grundlegende mathematische Verfahren wird am ZIB auch in diversen anderen medizinischen Bereichen wie z. B. der Korrektur von Schädelverformungen bei Säuglingen angewandt. "Im Prinzip erstellen wir ein Modell typischer Leberformen auf Basis einer großen Datenbank individueller Lebern", sagt der Mathematiker. Für die Bildsegmentierung der Leberdaten wird dieses Modell mit den tomographischen Bilddaten abgeglichen und so angepasst, dass es die gesuchte Leberform möglichst gut repräsentiert.

Weitere Auskünfte: Dipl.-Phys. Hans Lamecker, Tel.: 030 841 85 177, e-mail: lamecker@zib.de

Rudolf Kellermann | idw
Weitere Informationen:
http://www.matheon.de
http://www.zib.de/visual/projects/liverSurgery/liverSurgery.frameset.en.html

Weitere Berichte zu: Bildsegmentierung ZIB

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht „Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges
26.06.2017 | Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH

nachricht Hochschule Karlsruhe: mit speichenlosem Fahrrad Kreativwettbewerb gewonnen
26.06.2017 | Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie