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STIMULATE bei der IEEE VIS  

In diesem Jahr findet die hochkarätigste Konferenz im Bereich der Visulisierung - die IEEE Visualization Conference (VIS) - vom 21.-26. Oktober in Berlin statt. Auch der Forschungscampus STIMULATE ist dabei mit mehreren Beiträgen vertreten.

Monique Meuschke stellt drei ihrer Arbeiten vor, deren Ziel es ist, simulierte Blutflussdaten und abgeleitete Wand-und Flusseigenschaften zerebraler Aneurysmen zu analysieren. Die erste Arbeit "Management of Cerebral Aneurysm Descriptors based on an Automatic Ostium Extraction“ beschäftigt sich damit, morphologische Kriterien inklusive der Ostium Region, die das Aneurysma vom Trägergefäß trennt,  automatisch zu extrahieren, um somit eine objektivere Einschätzung der Behandlungsnotwendigkeit zu ermöglichen. Die Aneurysmadaten werden anschließend über eine einheitliche Datenstruktur verwaltet, welche eine Auswertung von Patientenkohorten unterstützt.

Die zweite Arbeit "Visual Analysis of Aneurysm Data using Statistical Graphics" bietet ein Framework, um multiple Skalarfelder, z.B. Druck und Scherindizes, auf der Aneurysmawand gleichzeitig zu explorieren. Damit können Bereiche auffälliger Fluid-Wand Interaktion als die mögliche Rupturstellen schnell  identifiziert werden. Die Herausforderung besteht dabei darin, Visualisierungstechniken zu entwickeln, die eine effziente Analyse mehrerer Paramater über die Zeit ermöglichen. Beide Arbeiten sind zusammen mit der Radiologie des Herz-Jesu-Krankhaus Dernbach und dem Computer Graphics Laboratory der ETH Zurich entstanden.

Die dritte Arbeit fokussiert sich auf die Analyse von Flussmustern innerhalb des Aneurysmas. Medizinische Studien haben verschiedene Flussmuster in rupturierten und nicht rupturierten Aneurysmen manuell  identifiziert. Dies ist jedoch ein aufwendiger und fehleranfälliger Prozess. Dieser Beitrag stellt eine Methode zur automatischen Klassifikation von  Flussmustern nach vordefinierten Flusstypen vor. Damit wird zum einen der aufwendige manuelle Prozess umgangen und eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse gewährleistet, was essentiell für große Patientenstudien ist. Diese Arbeit ist zusammen mit dem Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS) Leipzig und der Magdeburger Neuroradiologie entstanden.

(Autor: Prof. Dr. Bernhard Preim, August 2018)

Pipeline zur simultanen Auswertung von multiplen Skalarfeldern auf der Aneurysmaoberfläche. Basierend auf klinischen Bilddaten wird die patienten-spezifische Aneurysmageometrie rekonstruiert, die als Eingabe für die Simulation des intra-aneurysmalen Flusses dient. Für die visuelle Exploration der Flussdaten haben wir unterschiedliche Visualisierungsmethoden wie Scatterplots und Histogramme miteinander kombiniert.

 

Anwendung der automatischen Klassifikation von Flussmustern auf ein zerebrales Aneurysma. Die Aneurysmageometrie und der innen liegende Fluss werden auf eine Halbkugel abgebildet. Basierend darauf kann für jedes detektierte Flussmuster der zugehörige Flusstyp bestimmt werden,wobei 6 Flusstypen unterschieden werden.