In vitro versus in vivo - Softwarebasierte Informationsfusion aus multimodaler Bildgebung bei Rattenhirnen

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In der neurologischen Forschung werden bei tierexperimentellen Untersuchungen neben in vitro Schnittverfahren wie Autoradiographie und Histologie auch in vivo Systeme wie die Positronen-Emissions- Tomographie (PET) und die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) eingesetzt. Aufgrund ihrer fundamentalen Unterschiede werden diese Verfahren auf lange Sicht koexistieren. Ziel des langfristigen Gesamtprojektes ist die Fusion dieser Modalitäten zu einem konsistenten 3D-Datensatz, um die sich ergänzenden Bildinformationen nutzen und quantitativ validierte Longitudinalstudien ermöglichen zu können. Im Rahmen dieses Jahresprojektes sollen Histologie und MRT als Brückenschlag zwischen in vitro und in vivo Verfahren kombiniert werden. Bezogen auf histologische Bilder stellen die präparationsbedingten nicht-rigiden Verzeichnungen und Artefakte sowie der fehlende 3D Zusammenhang besondere Herausforderungen dar. Allerdings erleichtern Kontrast und Auflösung die Anwendung von Segmentierungsverfahren. Die MRT Daten liefern die anatomische Referenz, sind aber aufgrund der geringen Kontraste schwierig zu segmentieren. In einer Verarbeitungskette wird deshalb immer diejenige Modalität als Referenz eingesetzt, deren Information für die Aufgabenstellung gut kontrolliert werden kann. Eine Schlüsselrolle nimmt dabei ein multimodaler, nicht-rigider Registrierungsalgorithmus zur Überlagerung homologer Regionen ein.