Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strukturadaptives Glättungsverfahren: Selbstversuch mit Hirn

16.07.2008
Dr. Karsten Tabelow, Mitarbeiter am Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS) und Mitglied im DFG-Forschungszentrum MATHEON in Berlin, glättet medizinische Bilddaten mit neuartigen Methoden. Jetzt hat er sich einem Selbstversuch unterzogen.

Wer kennt sie nicht, die beeindruckenden und unglaublichen Geschichten von Wissenschaftlern, die im Dienst ihrer Forschung auch vor Selbstversuchen nicht zurückschrecken. In der Realität laufen solche Selbstversuche heute sehr viel undramatischer ab als in den bekannten Filmen. Auch bei dem Experiment, dem sich Dr. Karsten Tabelow jetzt unterzog, bestand nie die Gefahr, dass er sich in ein Wesen aus halb Mensch, halb Fliege verwandeln wird.

Karsten Tabelow arbeitet am Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS) und ist Mitglied im DFG-Forschungszentrum MATHEON in Berlin. Im Rahmen des Projektes "Image and signal processing in medicine and biosciences" des MATHEON entwickelt er neuartige mathematische Methoden zur Auswertung bildgebender Verfahren wie der MRT. Damit sollen die erzielten Bilder beispielsweise des menschlichen Gehirns verbessert und so die therapeutischen Möglichkeiten erweitert werden.

"Eines unserer Probleme ist, dass der Wunsch nach einer höheren Auflösung mit einer Absenkung des so genannten Signal-Rauschverhältnisses (SNR) verbunden ist. Kurz gesagt, die Bilder werden deutlich schlechter. Dies wiederum hat einen negativen Einfluss auf die medizinische Diagnostik", sagt Tabelow. Daher ist es sein Ziel, neuartige Methoden zur Bearbeitung der Bilder zu entwickeln.

Bisher wird zur Erhöhung der SNR oft mit nichtadaptiven Glättungsverfahren gearbeitet. Damit kann zwar die Bildqualität erhöht werden, die effektive Auflösung aber wird geringer. Feine Details und Ränder gehen verloren, weil diese Methode einzelne lokale Gegebenheiten nicht berücksichtigen kann. Mit dem von ihm und seinen Kollegen entwickelten strukturadaptiven Glättungsverfahren ist Tabelow nun in der Lage, das SNR zu verbessern und gleichzeitig Form und Ausdehnung relevanter Strukturen zu erhalten. "Hierfür bestimmen wir im Vorfeld spezielle Eigenschaften der Daten, die für den Aufnahmeprozess charakteristisch sind. Danach erstellen wir ein passendes Modell, welches die lokalen Gegebenheiten berücksichtigt.", schildert er. Damit kann Dr. Tabelow das Rauschen aus den Aufnahmen entfernen, ohne die Strukturen zu zerstören. "Unser Verfahren lässt sich beispielsweise auch für Digitalkameras bei Fotos unter schlechten Lichtverhältnissen anwenden", sagt Karsten Tabelow.

"Aber wir haben die optimale Modellierung noch lange nicht erreicht", begründet Tabelow seinen Selbstversuch am Weill Medical College der Cornell-Universität in New York (USA). Dabei setzte er sich über ein paar Tage im Scanner jeweils 10 Minuten einem starken visuellen Stimulus aus, der bestimmte Regionen im Hirn zu Aktivierungen anregt. Die anstrengenden Sessions dauerten teilweise bis zu zwei Stunden. Mit dem Ergebnis ist Karsten Tabelow sehr zufrieden, "auch wenn wir nicht ganz so erfolgreich waren, wie wir gehofft hatten. Aber wir haben viele neue Messdaten und Ergebnisse gewonnen, die den richtigen Ansatz unserer Methoden zum einen bestätigen und sicherlich zu großen Fortschritten in den nächsten Monaten führen werden", so Karsten Tabelow. Sicher ist er sich aber auch, dass dieses nicht der letzte Selbstversuch war, dem er sich unterziehen wird.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:

Dr. Karsten Tabelow, Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS), Tel.: 030 20372-564, Email: tabelow@wias-berlin.de
oder an:
Rudolf Kellermann, DFG-Forschungszentrum MATHEON, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Tel.: 030 314-29274, Email: kellermann@matheon.de

Rudolf Kellermann | idw
Weitere Informationen:
http://www.matheon.de
http://www.wias-berlin.de
http://www.wias-berlin.de/people/tabelow/

Weitere Berichte zu: DFG-Forschungszentrum Glättungsverfahren SNR WIAS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie