In der Forschungsgruppe C-Arm
Bildgebung (NB) wird die C-Arm Bildgebung erforscht, mit dem Ziel, den C-Arm zu
einer vollwertigen bildgebenden Modalität zur Schlaganfalldiagnose direkt im
Operationsraum zu erweitern.
Die anvisierte One-Stop-Shop - Strategie soll Schlaganfallpatienten den zeitintensiven Transport zwischen OP und CT ersparen – „Time is brain!“. Durch eine schnellere Behandlung lassen sich die Behandlungserfolgschancen für den Patienten enorm erhöhen. Der zeitkritische Charakter einer Schlaganfallbehandlung lässt sich durch einen Blick auf folgende Zahlen schon erahnen: pro Minute werden bei einem akuten ischämischen Schlaganfall ca. 1,9 Millionen Neuronen, 14 Milliarden Synapsen und 12 km myelinisierte Nervenfaser zerstört.
Das Ziel der Forschungsgruppe NB ist es, neuartige Methoden zu erforschen und zu implementieren, die nicht nur die Bildgebung am C-Arm (insbesondere 3D/4D) verbessern, sondern auch die Strahlendosis für den Patienten einsparen können. Dabei ist die Untersuchung von iterativen Rekonstruktionsverfahren ein Hauptschwerpunkt der FG. Für die Anwendung solcher rechenintensiver Verfahren wird geeignete Hardware genutzt. Die Implementierung erfolgt typischerweise auf Multi-GPU-Systemen.
Die einzelnen Arbeitspakete orientieren sich an den Anforderungen der Bildgebung, die den C-Arm zu einer vollwertigen Schlaganfalldiagnostik erweitern sollen. Die Steigerung der „Weichgewebekontrastauflösung“, insbesondere für die Darstellung von Hirnblutungen, ist Gegenstand im AP 1. Mithilfe verschiedener algorithmischer Verbesserungen wird die Reduktion von Bildartefakten und der Steigerung des Kontrast-zu-Rausch-Verhältnisses anvisiert.
Im AP 2 „Rekonstruktion/Dosisreduktion“ werden neuartige iterative Rekonstruktionsverfahren erforscht, die sowohl den statistischen Charakter der Röntgenstrahlung als auch ihre materialspezifischen und energieabhängigen Absorptionseigenschaften modellieren können.
Gegenstand des AP 3 „Perfusion“ ist die Realisierung einer effektiven Perfusionsbildgebung, d.h. die Rekonstruktion der Durchblutung des Hirngewebes. Dazu wird a priori Wissen über den Kontrastmitteltransport durch entsprechende Zeitentwicklungsmodelle in eine 4D Rekonstruktion integriert, um das zeitliche Undersampling des langsam rotierenden C-Arms zu kompensieren. Das Ziel im AP 4 „Stent-Röntgensichtbarkeit“ liegt in der Erhöhung der Sichtbarkeit verschiedener neurovaskulärer Implantate sowohl in der 2D Durchleuchtung als auch in der 3D Rekonstruktion. Dies geschieht hardwareseitig zusammen mit der Firma Acandis durch Einbringen entsprechender Markerstrukturen in die Implantate, wie auch softwareseitig, neben verbesserten Rekonstruktionsverfahren, durch Bildverarbeitungsalgorithmen (Segmentierung, Registrierung, Hervorhebung) zusammen mit der FG BV.
Ansprechpartner:
Robert Frysch
Gebäude 09-421
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Tel.: 0391-67-51489
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