Quantifizierung der Morphologie von menschlichen Gefäßen aus 3D tomographischen Bilddaten

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Die genaue Quantifizierung von Blutgefäßen ist eine zunehmend wichtige Aufgabe in medizinischen Anwendungen. Eine Hauptschwierigkeit besteht jedoch darin, mit der komplexen und gekrümmten 3D Anatomie umzugehen. Existierende Bildanalysesysteme erfüllen klinische Anforderungen i.a. nicht und es fehlen zuverlässige Lösungen. Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Methoden und Algorithmen zur genauen Quantifizierung von Blutgefäßen aus 3D tomographischen Bildern. Entwickelt werden soll ein konsistentes Verfahren basierend auf 3D analytischen Modellen der Intensitätsstruktur von Gefäßen und fundierten inkrementellen Schätzmethoden. Der Schwerpunkt liegt auf gekrümmten Gefäßen, sich verzweigenden Gefäßen und Pathologien. Im Vergleich zu bisherigen Verfahren sollen realistischere 3D Modelle mit physikalischen Parametern entworfen und die Bildinformation effektiv ausgenutzt werden, um Gefäße genauer zu quantifizieren und bestimmte morphologische Parameter zu ermitteln, die derzeit mit kommerziellen vaskulären Workstations nicht bestimmt werden können. Wir werden auch theoretische Untersuchungen zur Performanz durchführen. Die Hauptanwendungsdomäne ist die Quantifizierung des Aortenbogens und seiner hauptabzweigenden Gefäße für die thorakale endovaskuläre Aortentherapie mit Gefäßprothesen. Die Übertragung auf andere Domänen ist auch geplant. Als Ergebnis erwarten wir grundlegende Erkenntnisse zur mathematischen Modellierung der 3D Intensitätsstruktur von Gefäßen, der effektiven Nutzung dieser Modelle durch fundierte Schätzverfahren, und der Evaluierung in praktischen Anwendungen.