Anwendungen zur Medizinischen Bildverarbeitung

3D Ultrasound bei Prostatabiopsien

Die Anwendung "3D Ultraschall" umfasst die Auswertung und die Darstellung von Biopsieergebnissen bei der männlichen Prostata in einem 3D visualisiertem Bild. Das bei der Untersuchung entstehende und dafür nötige Bildmaterial sind sowohl klassische 2D Ultraschallbilder und -filme als auch 3D Ultraschallbilder. Wie bei allen film- und dreidimensionalen Bildgebungsverfahren ist das entstehende Datenmaterial sehr groß. Als Folge ist die Arbeit mit diesen Bildern aufwändig, zeitraubend und vielschichtig.

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Virtuelle Gefäßchirurgie

Die Strömungssimulation in Blutgefäßen dient der 3D Darstellung von Blutströmung in Gefäßen und deren Veränderung. Die Geometrie der Gefäße wird durch unterschiedliche Aufnahmemodalitäten erfasst. Anschließend wird die Blutströmung und die resultierende Belastung der Gefäßwände berechnet. Eine zu hohe Gefäßbelastung bildet die Gefahr einer Blutung, die bei Hirngefäßen zum Schlaganfall führt.
Die Strömungssimulation liefert eine animierte 3D Darstellung der Gefäße mit Färbung der Gefäßwände in Abhängigkeit von der Druckbelastung während einer Pulsperiode. Der selbstentwickelte Algorithmus liefert im Vergleich zu existierenden Verfahren schnelle, einfache, zuverlässig aufbereitete Resultate und überwindet Schwächen der Aufnahmegeräte. Die Simulation korreliert multimodale Patientendaten und liefert einen besseren Eindruck der Gefäßarchitektur und Strömung als die einzelnen Aufnahmeergebnisse. Es ist möglich die Strömung in den Gefäßen im krankhaften Zustand darzustellen und die Veränderung der Strömung nach einem operativen Eingriff vorherzusagen.

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fMRI

Die Demoversion der Anwendung funktionelle Hirnbilddaten basiert auf den Beispielprogrammen von Prof. Dr. Dr. Bernarding Stand Juli 2006. Sie soll einen ersten Eindruck vermitteln wie eine Integration in MediGRID und die Benutzerfühung im Portal aussehen könnte.
Nach einer manuellen Segmentierung in einer Bildverarbeitungssoftware (z.B. AMIRA), liegen die Bilder lokal vor und müssen auf den entsprechenden Rechnerknoten transferiert werden. Für diese Demo wurde schon ein segmentierter Beispiel-Bilddatensatz auf alle Gridrechner kopiert. Konvertierungen und Berechnungen der Simulation erfolgen dann auf einem Gridrechner, danach liegt das Ergebnis wieder im AVS Format vor und kann zur Visualisierung auf den lokalen Rechner heruntergeladen werden.

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