Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verfahren zur sekundenschnellen Diagnose von Gefäßerkrankungen entwickelt

07.07.2004


Radiologem müssen bis zu 1500 Schnittbilder sichten, um Gefäßerkrankungen diagnostizieren zu können. Informatiker der Technischen Universität Wien haben Verfahren entwickelt, in der erkrankte Stellen in Sekundenschnelle sichtbar sind.



Radiologen nehmen - unter anderem - Blutgefäße unter die Lupe, um festzustellen, ob sie verengt, verkalkt oder verstopft sind. Dazu verwenden sie modernste Computer Tomographen, die in nur 40 - 70 Sekunden bis zu 1500 Schnittbilder erstellen. Um zu erkennen, ob und wo pathologische Veränderungen der Gefäße vorliegen, muss der Radiologe jedes Bild (!) sprichwörtlich unter die Lupe nehmen. Das ist langwierig und meist sehr diffizil. Um den Radiologen ihre medizinische Aufgabe zu erleichtern, haben Informatiker der Technischen Universität Wien Verfahren entwickelt, die in kürzester Zeit einen Überblick über das erkrankte Gefäß bieten.



"Ein Mehr an Information aus den Bildern zu gewinnen, indem man die analysierten Daten visuell aufbereitet", so beschreibt Armin Kanitsar, Informatiker an der Technischen Universität Wien, das Wesen seiner Forschungsarbeit. Durch die verwendeten Darstellungsverfahren werden unerwünschte Verdeckungen mit anderen anatomischen Strukturen, wie beispielsweise den Knochen, verhindert. Ein Längsschnitt durch den Gefäßbaum zeigt das Gefäßlumen, d.h. den Druchmesser, in einem einzelnen Bild. Auf Knopfdruck lässt sich nun in Sekundenschnelle erkennen, wo sich die erkrankte Stelle befindet.

Die Praxisrelevanz der interdisziplinären Arbeit des jungen TU-Forschers wurde von Beginn an durch die intensive Kooperation mit dem medizinischen Projektpartner Prof. Dominik Fleischmann begründet. Die von Armin Kanitsar entwickelte Software ist nun bereits im AKH, an der Universität in Stanford und an weiteren Uni-Kliniken im Einsatz.

Gefäße virtuell aufklappen

Moderne bildgebende Verfahren und effiziente Algorithmen ermöglichen es, anatomische Strukturen virtuell dreidimensional zu rekonstruieren. Abstrakte Informationen, wie die Zentralachse eines Gefäßes, können dadurch berechnet werden. Basierend auf diesem zusätzlichen Wissen werden anwendungs-spezifische Darstellungsverfahren entwickelt.

Durch die Extraktion einer längsverlaufenden Schnittebene entlang der Zentralachse wird der Längsschnitt eines Gefäßes sichtbar. Wichtige Eigenschaften, wie der Durchmesser (das Gefäßlumen) und mögliche Anomalien (z. B. Verkalkungen), werden in dieser Schnittebene sichtbar. Dieses Verfahren wird als Curved Planar Reformation (CPR) bezeichnet.

Durch Armin Kanitsars Entwicklung können nun auch verzweigte Gefäßstrukturen, so genannte Gefäßbäume, in einer einzelnen Darstellung abgebildet werden. Da die anatomische Zusammengehörigkeit erhalten bleibt, ist die Identifizierung und Positionierung von Gefäßkrankheiten auf einen Blick möglich.

Nach Belieben drehen und wenden

Für die Darstellung von einzelnen Gefäßen stehen drei Basismethoden zur Verfügung, die unterschiedliche Eigenschaften wie Längentreue, Überdeckungsfreiheit und Raumbezug besitzen. Der medizinische Einsatz dieser Darstellung erfordert zusätzlich eine flexible Ausrichtung der Schnittebene. Anders ausgedrückt: man muss das Gefäß "drehen" können.

Auf diesen Basismethoden bauen die Multi-Path Methoden auf, welche die Darstellung von verzweigten Gefäßstrukturen ermöglichen. Um die Eigenschaft der Überdeckungsfreiheit - ein Gefäß verdeckt weder sich selbst, noch ein anderes Gefäß - auch für Gefäßbäume zu ermöglichen, wurde eine spezielle Multi-Path Methode entwickelt. Wie Tentakel eines Tintenfisches werden dabei die Blutgefäße automatisch entwirrt.

Für seine Forschungsarbeit "Curved Planar Reformation for Vessel Visualization", die unter der Leitung von Prof. Eduard Gröller als Dissertationsvater am Institut für Computergraphik und Algorithmen und bei der Firma TIANI Medgraph entstanden ist, wurde Armin Kanitsar von der TU Wien mit dem 13.000,- Euro dotierten "Ressel-Preis" ausgezeichnet. Neben dem persönlichen Erfolg der Auszeichnung für Armin Kanitsar werden diese Mittel einen weiteren Impuls für den Bereich der medizinischen Visualisierung an der TU Wien liefern.

Rückfragehinweis:

Dipl.-Ing. Dr. Armin Kanitsar
Technische Universität Wien
Institut für Computergraphik und Algorithmen
Favoritenstraße 9-11, A-1040 Wien
T: +43-1-58801-18658, Fax: -18698
mail: kanitsar@cg.

Mag. Karin Peter | idw
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at

Weitere Berichte zu: Algorithmus Gefäß Gefäßerkrankung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften