Verbesserte Strukturerkennung durch Bildverarbeitung: Anwendung beim menschlichen Gehirn

Zusammenfassung

Die in den letzten Jahren entwickelten bildgebenden Verfahren, insbesondere die Röntgen-Computer-Tomographie (CT) und die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT), haben der klinischen Medizin eine Vielzahl neuer Möglichkeiten erschlossen. Aber auch in der medizinischen Grundlagenforschung sind damit der Strukturerkennung neue Dimensionen gegeben worden. Als eine Forschergruppe der DFG beschäftigen wir uns mit der Verarbeitung von cranialen CT-Bildern mit dem Ziel, den untersuchenden Arzt in der Klinik bei der Beurteilung dieser Bilder durch Einsatz des Computers zu unterstützen, um so Qualität und Sicherheit der Befunde zu verbessern. Ein wesentlicher Bestandteil der dem Computer obliegenden Aufgaben ist dabei die Abgrenzung von Krankheitsherden von ihrer Umgebung sowie die Verbesserung der Strukturerkennung allgemein. Nicht die vollautomatische Verarbeitung bis hin zur Diagnosefindung steht im Vordergrund, sondern in erster Linie sollen dem Arzt Entscheidungshilfen für seine Diagnosestellung an die Hand gegeben werden. Eine große Unsicherheit bei der rein subjektiven Beurteilung des Arztes rührt von der starken individuellen Variation der Größe und Form des menschlichen Gehirns her. Daher wurden gemittelte oder standardisierte 3D-Hirnmodel1e mit einer Auflösung von 2 mm entwickelt. Die Modelle wurden aus 30 anatomischen Präparaten gewonnen. Sie enthalten damit Information über den wahrscheinlichen Aufenthaltsort aller interessierender Strukturen des Gehirns. Diese werden nach 3D-Anpassung über ausgewählte Referenzstrukturen in das CT-Bi1d des Gehirns eines Patienten hineinprojiziert. Sie ermöglichen so eine Art von Beschriftung der Computertomogrammaufnahmen.