Integrierte 4D-Segmentierung und Registrierung räumlich-zeitlicher Bildfolgen

Die robuste, genaue und automatische Registrierung von medizinischen Bilddaten ist ein zentrales Problem der medizinischen Bildverarbeitung, dessen Lösung in der bildgestützten Diagnostik und Therapie eine große Bedeutung zukommt. Aktuell verfügbare Registrierungsmethoden stoßen jedoch bei Vorhandensein großer anatomischer oder pathologisch bedingter Unterschiede in den zu registrierenden Bildern an ihre Grenzen, wenn in größeren Bildbereichen keine korrespondierenden Strukturen auftreten.Ziel des Fortsetzungsprojektes ist es, die robuste Registrierung von Bilddaten mit stark unterschiedlichen Bildinhalten zu ermöglichen, bei denen in großen Bereichen keine 1-1-Korrespondenzen bestehen. Hierzu werden durch Bildanalyseverfahren extrahierte Zusatzinformationen wie Segmentierungen, Landmarken, Feature-Bilder etc. in einen probabilistischen, hierarchischen Registrierungsansatz integriert, bei dem eine auf Korrespondenzwahrscheinlichkeiten basierende Formulierung zur Ausrichtung von Bilddaten verwendet wird. Durch die entwickelten Verfahrenwird über die Ausrichtung korrespondierender Bildstrukturen hinaus zugleich eine Detektion der Bereiche mit fehlenden lokalen Korrespondenzen sowie eine objektive Beurteilung der Sicherheit und Güte der erzielten Registrierung in Abhängigkeit von der Lokalisation im Bildraum ermöglicht.Durch die methodischen Erweiterungen sollen die medizinische Anwendungsmöglichkeiten von Registrierungsalgorithmen deutlich ausgeweitet und beispielsweise die Verlaufskontrolle, der Vergleich prä- und postoperativer Bilddaten oder aber auch statistische Studien über die räumliche Verteilung von Krankheitsmustern oder neuronalen Erregungsmustern in deutlich verbesserter Qualität unterstützt werden.