Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher der Jacobs University nehmen Visualisierung in der Medizin unter die Lupe

24.01.2014
Im Rahmen eines neuen Forschungsprojekts untersuchen Wissenschaftler der Jacobs University die Erstellung von Visualisierungen in der Medizin auf mögliche Fehlerquellen.

Die Mathematiker und Informatiker Lars Linsen, Tobias Preusser und Horst Hahn wollen die durch potentielle Fehlerquellen entstehenden Unsicherheiten in der medizinischen Visualisierung identifizieren, quantifizieren und visuell darstellen.


Bei der Simulation einer Hochfrequenz-Ablation wird die Temperatur im Organ in der Umgebung des nadelförmigen Applikators berechnet. Die größten Temperaturunterschiede treten nahe am Applikator auf.

Copyright: Fraunhofer MEVIS

Medizinern soll so eine bessere Bewertung der aufgenommenen Daten ermöglicht werden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das dreijährige Projekt mit 340.000 Euro.

Visualisierungsmethoden sind zu einem integralen Teil klinischer Routine geworden. Dabei zählen Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) zu den wohl bekanntesten 3D-bildgebenden Verfahren in der Medizin. Diese Techniken unterstützen neben der medizinischen Diagnose und der Behandlungsplanung auch die Arbeit der Chirurgen während einer Operation.

Medizinische Visualisierungen wie beispielweise Flächendarstellungen oder Volumendarstellungen (sog. Volumenrendern) werden unter bestimmten Annahmen generiert, die medizinischen Experten in der visuellen Darstellung generell nicht übermittelt werden, obwohl sie in möglichen Abweichungen des gezeigten Bildes von den tatsächlichen Gegebenheiten resultieren könnten.

Die medizinische Visualisierungskette, die von der eigentlichen Aufnahme, über Registrierungs- und Bildverarbeitungsschritte bis hin zum abschließenden Renderingprozess (dem Zeichnen der generierten 3D-Szene) reicht, bietet jedoch Raum für zahlreiche potentielle Fehlerquellen.

So fassen medizinische Experten die Visualisierung als wahres Abbild der Realität auf, interpretieren es als solches und treffen Entscheidungen zumindest teilweise anhand der vorliegenden Darstellung.

Um einen fundierteren Entscheidungsprozess von Seiten der Mediziner zu ermöglichen, arbeiten Mathematiker und Informatiker der Jacobs University jetzt im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsprojektes an Modellen, um den Einfluss solcher Fehlerwahrscheinlichkeiten quantitativ zu erfassen und dem medizinischen Experten die ermittelten Unsicherheiten visuell zu übermitteln.

"Mögliche Beeinträchtigungen der generierten Visualisierung können beispielsweise durch Artefakte bei der Bildgebung oder vereinfachende Annahmen bei der Bildverarbeitung entstehen", erklärt Lars Linsen, Professor of Computational Science and Computer Science. "Unsere Aufgabe in der sogenannten Unsicherheitsvisualisierung wird es sein, diese Faktoren zu analysieren, zu modellieren und Methoden zu ihrer visuellen Kodierung zu entwickeln. Diese verschiedenen Visualisierungsmethoden werden wir in einer Studie vergleichen und die Schlussfolgerungen in die Erstellung eines interaktiven visuellen Analysesystems einfließen lassen. Dieses System kann dank der nun auch visuell dargestellten Unsicherheiten zur verbesserten Entscheidungsfindung in der medizinischen Behandlung beitragen."

An dem Forschungsprojekt ‚Unsicherheit in der medizinischen Visualisierung: Modellierung, visuelle Kodierung und interaktive Analyse' arbeitet Prof. Linsen gemeinsam mit Tobias Preusser, Professor of Mathematical Modelling of Medical Processes, und Horst Hahn, Professor of Medical Imaging.

Das Forscherteam der Jacobs University will sich bei seinen Studien exemplarisch auf drei medizinische Anwendungen konzentrieren. "Wir werden die Erkennung und Diagnose von arteriellen Gefäßverengungen im Halsbereich und die hämodynamische Relevanz von Herzgefäßverengungen untersuchen. Desweiteren wollen wir den Einfluss des Kühleffekts durch Gefäße bei der lokalen Thermoablation in Bezug auf Therapieerfolge genau unter die Lupe nehmen", ergänzt Prof. Hahn.

Fragen zum Forschungsprojekt beantwortet:
Lars Linsen | Professor of Computational Science and Computer Science
Email: l.linsen@jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200-3196

Andrea Daschner | idw
Weitere Informationen:
http://www.jacobs-university.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Layouterfassung im Flug: Drohne unterstützt bei der Fabrikplanung
19.05.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Intelligente Industrialisierung von Rechenzentren
15.05.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften