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Informationen zu den wissenschaftlichen Arbeitsgebieten

 

Magnetresonanz - Methodenentwicklung
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  • Entwicklung und Optimierung von Methoden der Magnetresonanz-Tomographie und -Spektroskopie für medizinische Fragestellungen in der Klinik sowie für physiologische Studien.
     
  • Entwicklung, Testung und Validierung von Verfahren zur quantitativen Erfassung von Gewebeeigenschaften (Biomarker).

Die Magnetresonanzmethode erlaubt es, verschiedene Gewebeeigenschaften (wie die chemische Zusammensetzung, Einschränkung der freien Diffusion, Relaxationszeiten, Durchblutung) durch geeignete Signalaufnahme-  und Auswerteverfahren quantitativ zu bestimmen.

 

Unsere Arbeiten zielen darauf ab, Gewebeeigenschaften mit der MR-Tomographie und MR-Spektroskopie unter den gegebenen Bedingungen (Körperbereich, Bewegungen durch Atmung/Herzschlag, verfügbare Untersuchungszeit) möglichst genau zu bestimmen. Dafür werden die Aufnahmetechniken (Sequenzen) und vielfältige Aufnahmeparameter für konkrete Fragestellungen optimiert und Studien an Prüfkörpern, Versuchspersonen und schließlich Patienten durchgeführt. Kompensationsverfahren zur Korrektur von unerwünschten Einflüssen werden entwickelt. Bei Studien an Kohorten wird die Auswertung der Bilddatensätze mit modernen Segmentierungstechniken für verschiedene Gewebebereiche kombiniert und möglichst automatisiert durchgeführt.


Neben der MR-Bildgebung wird für die Erfassung schwach konzentrierter Metaboliten in verschiedenen Geweben die MR-Spektroskopie verwendet.

Automatische Bildauswertung
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  • Automatische Bildauswertung mit Segmentierung und Volumetrie von Organen und anatomischen Strukturen.
     
  • Texturanalyse zur Gewebecharakterisierung.

In Kohortenstudien werden umfangreiche hoch aufgelöste Ganzkörper-Bilddatensätze an einer großen Zahl von meist gesunden Studienteilnehmern mit der MRT-Methode aufgenommen. Die Bestimmung des Volumens verschiedener Gewebe ergibt Anhaltspunkte für das Bestehen oder die Entwicklung von Krankheiten. So haben Personen mit einer großen Menge an Bauchfett ein deutlich erhöhtes Risiko für die Entwicklung von Herz-/Kreislauferkrankungen oder Diabetes. Zur Auswertung sind automatische Methoden für die Gewebesegmentierung sehr vorteilhaft.


In Zusammenarbeit mit dem Institut für Signalverarbeitung und Systemtheorie an der Universität Stuttgart (Prof. Bin Yang) werden neben konventionellen Ansätzen zur Gewebesegmentierung auch Methoden des maschinellen Lernens entwickelt, angepasst und getestet, um Gewebe automatisiert hinsichtlich der räumlichen Verteilung im Körper und der Gewebetextur analysieren zu können.


Weiterhin werden Aufnahmemethoden der MRT in Bezug auf den Bildkontrast, die räumliche Auflösung und Spulenkonfiguration so optimiert, dass moderne automatische Auswertemethoden verlässliche und reproduzierbare Ergebnisse erbringen können.   

Weitere Informationen
  • zur MR-Methodenentwicklung (PDF-Datei)
  • zur MR-Phänotypisierung in der Diabetesfoschung (PDF-Datei)
 

 

 Letzte Änderung: 14.03.2018






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