3D-Ultraschall-geführtes Navigationssystem mit hybrider Bildfusion von funktionellen Bilddaten in Echtzeit
Bildfusion, Registrierung und Navigation
Die multimodale Bildregistrierung zielt darauf ab, medizinische Bilder aus verschiedenen Bildgebungsmodalitäten räumlich im gleichen Koordinatenraum auszurichten. Die Bildfusion durch Registrierung kann ergänzende Informationen aus multimodalen Bildern integrieren, um eine genauere Diagnose und Behandlung zu ermöglichen. Dies ist nützlich bei minimalinvasiven oder nichtinvasiven Verfahren wie der bildgesteuerten Chirurgie, der Planung einer gesteuerten Strahlentherapie und der bildgesteuerten Biopsie, bei denen diagnostische Informationen aus präoperativen Bildern (Computertomographie (CT), Magnetresonanz (MR) oder Positronen-Emissions-Tomographie (PET)) mit prozessinternen Bildern (z.B. Ultraschall (US)) verschmolzen werden.
Die Idee dieses Projekts war es, ein Echtzeit-Navigationssystem zu entwickeln, das eine Bildfusion zwischen zwei beliebigen Bildmodalitäten ermöglicht, indem die intermodale Registrierung durch eine intramodale 3D-US/3D-US-Registrierung und ein optisches Tracking-Systems (OTS) ersetzt wird. Dadurch sollen die bekannten Schwierigkeiten vermieden werden, die bei der intermodalen Registrierung auftreten. Derartige Herausforderungen sind für eine Vielzahl von Modalitäten bekannt. Bei bildgesteuerten multimodalen Prostatabiopsien beispielsweise ist die Registrierung zwischen MR- und TRUS-Bildern aufgrund des schlechten Signal-Rausch-Verhältnisses, des Mangels an klar definierten Merkmalen in US-Bildern und der inhomogenen Bildauflösungen schwierig. Daher wird die Registrierung in der Regel mit oberflächenbasierten Methoden durchgeführt, bei denen die Bildsegmentierung genutzt wird, um die optischen Unterschiede zwischen den beiden Modalitäten auszugleichen.
Forschungsgruppen
Gruppe Konventionelle Bildgebungsphysik und Bildverarbeitung