AG Bildverarbeitung
Die Arbeitsgruppe Bildverarbeitung beschäftigt sich mit der Entwicklung und Evaluierung von Software-Konzepten und -Methoden, mit dem Ziel, die prä- und intraoperative Planung neurochirurgischer Eingriffe zu verbessern. Auf Basis medizinischer Bilddaten werden wichtige Fragestellungen bearbeitet, um Strukturen, wie Tumore, Gefäße oder Nerven, voneinander zu separieren (Segmentierung), unterschiedliche Aufnahmen, wie Angiographie, CT oder MRT, miteinander zu verbinden (Registrierung) und die Ergebnisse anschaulich mit 2D- und 3D-Repräsentationen darzustellen (Visualisierung). Die Bildverarbeitung leistet damit einen wichtigen Beitrag, die mit Verfahren der Bildgebung messbaren Informationen auf anschauliche Weise zugänglich zu machen und klinische Anwendungen wie Diagnose, Behandlungsplanung und medizinischer Ausbildung zu unterstützen.
Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt in der detaillierten und genauen 3D-Visualisierung komplexer Nerven-Gefäß-Beziehungen in der hinteren Schädelgrube an der Oberfläche des Hirnstamms. Dies hat große Bedeutung für die Beurteilung neurovaskulärer Kompression-Syndrome, wie Trigeminusneuralgie, Spasmus hemifacialis und Glossopharyngeusneuralgie. Eine hierfür entwickelte Methode der Bildverarbeitung und 3D-Visualisierung hat sich als leistungsstarkes Werkzeug zur Analyse neurovaskulärer Zusammenhänge erwiesen. Um insbesondere bei höheren Feldstärken Artefakte der MR-Bildgebung zu überwinden, die die Qualität der 3D-Darstellung erheblich einschränken können, wurde ein effizienter und robuster Ansatz basierend auf vorausgehender Registrierung und Fusion hochauflösender MR-Daten entwickelt, der unseren etablierten Ansatz zur 3D-Visualisierung weiter verbessert. Dies macht die Erkennung und die Analyse neurovaskulärer Kompression-Syndrome präziser und unterstützt effektiv die mikrovaskuläre Dekompression.
Eine weitere Fragestellung der Arbeitsgruppe war eine vergleichende Analyse der 3D-Visualisierung neurovaskulärer Kompressions-Syndrome abhängig davon, ob die verwendeten MR-Daten bei 1,5 Tesla oder bei 3,0 Tesla gemessen wurden. Für beide Feldstärken wurden die Unterschiede der 3D-Visualisierung vor und nach Anwendung der Fusion-Methode hinsichtlich der Genauigkeit bei der Wiedergabe neurovaskulärer Details sowie der Kompensation von Bildartefakten untersucht. Auf diese Weise konnte ein Beitrag zur differenzierten Nutzung von 1,5 T- und 3,0 T-Daten erarbeitet werden.
Ausgewählte Publikationen:
- Hastreiter P, Maliachova O, Fahlbusch R, Doerfler A, Buchfelder M, Naraghi R. Comparing 1.5 T and 3.0 T MR Data for 3D visualization of neurovascular relationships in the posterior fossa. Acta Neurochir (Wien). 2023 Dec;165 (12):3853-3866
- Hastreiter P, Bischoff B, Fahlbusch R, Doerfler A, Buchfelder M, Naraghi R. Data fusion and 3D visualization for optimized representation of neurovascular relationships in the posterior fossa. Acta Neurochir (Wien). 2022 Aug;164(8):2141-2151
- Manava P, Naraghi R, Schmieder R, Fahlbusch R, Doerfler A, Lell M, Buchfelder M, Hastreiter P. 3D-visualization of neurovascular compression at the ventrolateral medulla in patients with arterial hypertension. Clin Neuroradiol. 2021 Jun;31(2):335-34
- Manava P, Hastreiter P, Schmieder RE, Jung S, Fahlbusch R, Dörfler A, Lell M, Buchfelder M, Naraghi R. Neurovascular Compression in Arterial Hypertension: Correlation of Clinical Data to 3D-Visualizations of MRI-Findings. Open Neuroimaging Journal, 2021,14:16-27
- Tanrikulu L, Hastreiter P, Bassemir T, Bischoff B, Michael Buchfelder, Dörfler A, Naraghi R. New clinical and morphological aspects in trigeminal neuralgia. World Neurosurg. 2016 Aug;92:189-196