Bildverarbeitung für die Medizin 2009 (eBook)

Algorithmen - Systeme - Anwendungen

Hans-Peter Meinzer, Thomas Martin Deserno, Heinz Handels, Thomas Tolxdorff (Herausgeber)

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2009 | 2009
XVIII, 478 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-93860-6 (ISBN)

Infos

Auch 2009 hat der Workshop 'Bildverarbeitung für die Medizin' erneut zum Ziel, aktuelle Forschungsergebnisse darzustellen und den Dialog zwischen Wissenschaftlern, Industrie und Anwendern zu vertiefen. Die Beiträge des Bandes - einige in englischer Sprache - behandeln alle Bereiche der medizinischen Bildverarbeitung, insbesondere Bildgebung, CAD, Segmentierung, Bildanalyse, Visualisierung und Animation, Roboter und Manipulatoren, Chirurgische Simulatoren, Diagnose, Therapieplanung sowie deren klinische Anwendungen.

Inhalt

Inhaltsverzeichnis 8
Adapted Transfer Function Design for Coronary Artery Evaluation 17
1 Introduction 17
2 Materials and Methods 18
3 Results 20
4 Discussion 20
Multimodal Visualization of DTI and fMRI Data Using Illustrative Methods 22
1 Introduction 22
2 Materialandmethods 23
3 Results 24
4 Discussion 25
References 26
Automatische Annotation medizinischer 2D- und 3D-Visualisierungen 27
1 Einleitung 27
2 Methoden 28
3 Ergebnisse 30
4 Diskussion 31
Literaturverzeichnis 31
Structure Size Enhanced Histogram A Transfer Function for 3D Volume Visualization 32
1 Introduction 32
2 Materials and methods 33
3 Results 35
4 Discussion 36
References 36
Analysis and Visualization of Nerve Vessel Contacts for Neurovascular Decompression 37
1 Introduction 37
2 Materials and methods 38
3 Results 40
4 Discussion 40
References 41
Evolutionäres Graphmatching zur Handknochen-Identifikation 42
1 Einleitung 42
2 Material und Methoden 43
3 Ergebnisse 45
4 Diskussion 45
Literaturverzeichnis 46
Präzise Messungen kleiner Durchmesser intrakranieller Gef¨aße in DSA-Bildern 47
1 Einleitung 47
2 Material und Methoden 47
1 Einleitung 47
2 Material und Methoden 47
3 Ergebnis 50
4 Diskussion 51
Literaturverzeichnis 51
Estimating Blood Flow Velocity in Liver Vessels 52
1 Introduction 52
2 Materials and methods 52
3 Results 54
4 Discussion 56
References 56
Probabilistic Tracking and Model-Based Segmentation of 3D Tubular Structures 57
1 Introduction 57
2 Materials and methods 58
3 Results 59
4 Discussion 61
References 61
Automatische Segmentierung der zerebralen Gefäße aus 3D-TOF-MRA-Bildsequenzen mittels Fuzzy-Methoden 62
1 Einleitung 62
2 Material und Methoden 63
3 Ergebnisse 66
4 Diskussion 66
Literaturverzeichnis 66
Segmentation of the Knee for Analysis of Osteoarthritis A Robust Algorithm for the De.nition of Subchondral Evaluation Regions 68
1 Introduction 68
2 Materials and methods 69
3 Results 70
4 Discussion 71
References 71
Zweistufige Segmentierung des Tracheobronchialbaums mittels iterativen adaptiven Bereichswachstumsverfahren a 72
1 Einleitung 72
2 Material und Methoden 73
3 Ergebnisse 74
4 Diskussion 75
Literaturverzeichnis 76
Contrast Enhancement with Dual Energy CT for the Assessment of Atherosclerosis 77
1 Introduction 77
2 Methods 78
3 Results 80
4 Discussion and conclusion 81
References 81
Effiziente automatische Bestimmung interventionsrelevanter Entfernungsmaße 82
1 Einleitung 82
2 Material und Methoden 83
3 Ergebnisse 85
4 Diskussion 85
Literaturverzeichnis 86
Trajektoriendichte bei Magnetic Particle Imaging 87
1 Einleitung 87
2 Material and Methoden 89
3 Ergebnisse 90
4 Diskussion 91
Literaturverzeichnis 91
Extracting a Purely Non-rigid Deformation Field of a Single Structure 92
1 Introduction 92
2 Materials and methods 93
3 Results 95
4 Discussion 96
References 97
Reduktion der Invasivität bei nadelbasierter Bewegungskompensation f¨ur navigierte Eingriffe im Abdomen 98
1 Einleitung 98
2 Material und Methoden 99
3 Ergebnisse 100
4 Diskussion 102
Literaturverzeichnis 102
VR-Trainingssimulator f¨ur Lumbal- und Aszitespunktionen mit elastischer Nadelverbiegung 103
1 Einleitung 103
2 Material und Methoden 104
3 Ergebnisse 107
4 Diskussion und Ausblick 107
Literaturverzeichnis 107
Der Telemanipulator daVinci als mechanisches Trackingsystem 108
1 Einleitung 108
2 Material und Methoden 109
3 Ergebnisse 110
4 Diskussion 111
Literaturverzeichnis 112
Camera Augmented Mobile C-arm 113
1 Introduction 113
2 Materials 114
3 Evaluation 115
4 Discussion and conclusion 117
References 117
Estimation of Inner Lung Motion Fields by Non-linear Registration 118
1 Introduction 118
2 Materials and methods 119
3 Results 120
4 Discussion 121
References 122
Landmark-Based 3D Elastic Registration of Pre- and Postoperative Liver CT Data 123
1 Introduction 123
2 Materials and methods 124
3 Results 126
4 Discussion 127
References 127
Binary Segmentation Masks for Registration of Bone Structures in CT Images 128
1 Introduction 128
2 Materials and methods 128
3 Results 130
4 Discussion 130
References 132
Image Registration Using Tensor Grids for Lung Ventilation Studies 133
1 Introduction 133
2 Materials and methods 134
3 Results 135
4 Discussion 137
References 137
Landmark Constrained Non-parametric Image Registration with Isotropic Tolerances 138
1 Introduction 138
2 Methods 139
3 Experiments 140
4 Discussion 141
References 142
Hybrid Spline-Based Multimodal Registration Using a Local Measure for Mutual Information 143
1 Introduction 143
2 Materials and methods 144
3 Results 145
4 Discussion 146
References 147
Nichtrigide Bildregistrierung für die adaptive Strahlentherapie mittels Free Form Deformation 148
1 Einleitung 148
2 Material und Methoden 148
3 Ergebnisse 150
4 Diskussion 152
Literaturverzeichnis 152
A Scale-Space Approach for Image Registration of Vessel Structures 153
1 Introduction 153
2 Materialandmethods 154
3 Results 156
4 Discussion 156
References 157
Dynamic Distortion Correction for Endoscopy Systems with Exchangeable Optics 158
1 Introduction 158
2 Materials and methods 159
3 Results 160
4 Conclusion 162
References 162
Evaluation Scheme for a Positron Emission Tomography System Used in Monitoring of Radiation Therapy 163
1 Introduction 163
2 Materials and methods 164
3 Results 166
4 Discussion 167
References 167
Super-Resolution für mobile C-Bogen-Systeme 168
1 Einleitung 168
2 Material und Methoden 169
3 Ergebnisse 171
4 Diskussion 171
Literaturverzeichnis 172
Echtzeit-Ultraschallsimulation auf Graphik-Prozessoren mit CUDA 173
1 Einleitung 173
2 Materialien und Methoden 173
3 Ergebnisse 176
4 Diskussion 176
Literaturverzeichnis 177
3D Segmentation and Quanti.cation of the Aortic Arch for Endovascular Aortic Repair 178
1 Introduction 178
2 Materials and Methods 179
3 Results 181
4 Discussion 182
References 182
Level-Set-Segmentierung von Rattenhirn MRTs 183
1 Einleitung 183
2 Material und Methoden 184
3 Ergebnisse 185
4 Diskussion 187
Literaturverzeichnis 187
Atlasbasierte 3D-Segmentierung medizinischer Bilddaten mit Fast-Marching-Methoden 188
1 Einleitung 188
2 Material und Methoden 189
3 Ergebnisse 191
4 Diskussion 192
Literaturverzeichnis 192
Evaluation of the Twofold Gaussian Mixture Model Applied to Clinical Volume Datasets 193
1 Introduction 193
2 Method 194
3 Results and discussion 196
References 197
Integrierte Segmentierung und Trajektorienberechnung mittels di.eomorpher Registrierung in r¨aumlich-zeitlichen CT-Bildfolgen 198
1 Einleitung 198
2 Material und Methoden 199
3 Ergebnisse 201
4 Diskussion 202
Literaturverzeichnis 202
Verbesserung der Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene 203
1 Einleitung 203
2 Material und Methoden 204
3 Ergebnisse 205
4 Diskussion 206
Literaturverzeichnis 207
Netzgenerierung und Finite-Elemente-Simulation muskul¨arer Strukturen unter Beachtung korrespondierender histologischer Schnittpr¨aparate 208
1 Einleitung 208
2 Material und Methoden 209
3 Ergebnisse 211
4 Diskussion 212
Literaturverzeichnis 212
Tumor-Wachstumsmodellierung als parametrisches Bildregistrierproblem 213
1 Einleitung 213
2 Stand der Forschung und wesentlicher Beitrag 214
3 Material und Methoden 214
4 Ergebnisse 216
5 Diskussion 216
Literaturverzeichnis 217
Long Bone X-ray Image Stitching Using C-arm Motion Estimation 218
1 Introduction 218
2 Methods 219
3 Experiments and results 220
4 Discussion and conclusion 222
References 222
Evaluation of Approaches for Tracking Virus Particles in Fluorescence Microscopy Images 223
1 Introduction 223
2 Materials and methods 224
3 Results 225
4 Discussion 226
References 227
1D-Messungen physiologischer Bewegungen am Hals mit optischer Koh¨arenztomographie 228
1 Einleitung 228
2 Methoden 229
3 Ergebnisse 230
4 Fazit und Ausblick 232
Literaturverzeichnis 232
Vorhersage des Krankheitsverlaufes von leichten kognitiven Beeintr¨achtigungen durch automatisierte MRT Morphometrie 233
1 Einleitung 233
2 Material und Methoden 234
3 Ergebnisse 235
4 Diskussion 235
Literaturverzeichnis 237
Klassifikation von Standardebenen in der 2D-Echokardiographie mittels 2D-3D-Bildregistrierung 238
1 Einleitung 238
2 Material und Methoden 239
3 Ergebnisse 241
4 Diskussion 241
Literaturverzeichnis 242
Generierung korrespondierender Schichtbilder zur verbesserten lokalen Analyse des linken Ventrikels in 4D-MRT-Bildsequenzen 243
1 Einleitung 243
2 Methoden und Evaluation 244
3 Ergebnisse 246
4 Diskussion 246
Literaturverzeichnis 247
Ermittlung einer kranial-kaudalen Korrespondenz in MR-Aufnahmen 248
1 Einleitung 248
2 Material und Methoden 249
3 Ergebnisse 251
4 Diskussion 251
Literaturverzeichnis 252
Automatische Qualit¨atsmessung von Retina-Fundusbildern 253
1 Einleitung 253
2 Methoden 254
3 Ergebnisse 256
4 Diskussion 257
Literaturverzeichnis 257
Fuzzy Multiscale Region Growing for Segmentation of MR Images of the Human Brain 258
1 Introduction 258
2 Fuzzy multiscale region growing 259
3 Results 260
4 Discussion 262
References 262
Modellbasierte Segmentierung von di.erenzierten Lymphknoten in CT-Daten 263
1 Einleitung 263
2 Material und Methoden 264
3 Ergebnisse 266
4 Diskussion 267
Literaturverzeichnis 267
Polyp Segmentation in NBI Colonoscopy 268
1 Introduction 268
2 Method 269
3 Validation 271
4 Results 271
5 Discussion 271
References 272
Surface-Based Respiratory Motion Classi.cation and Veri.cation 273
1 Introduction 273
2 Materials and methods 274
3 Results 276
4 Discussion 277
References 277
Computer-Assisted Navigation on the Arrested Heart During CABG Surgery 278
1 Introduction 278
2 Materials and methods 278
3 Results 280
References 282
Interpolation of Histological Slices by Means of Non-rigid Registration 283
1 Introduction 283
2 Methods 284
3 Results 286
4 Discussion 287
References 287
GPU-basierte Smart Visibility Techniken f¨ur die Planung von Tumor-Operationen 288
1 Einleitung 288
2 Material und Methoden 289
3 Ergebnisse 291
4 Diskussion 292
Literaturverzeichnis 292
Feature Processing for Automatic Anatomical Landmark Detection Using Reservoir Networks 293
1 Introduction 293
2 Materials and methods 294
3 Results 296
4 Discussion 296
References 297
4D MRT Lungen-Volumetrie und funktionale Tobias Analyse mittels deformierbarer Formmodelle 298
1 Einleitung 298
2 Material und Methoden 299
3 Ergebnisse 300
4 Diskussion 300
Literaturverzeichnis 302
Model-Based Characterization of Mammographic Masses 303
1 Introduction 303
2 Materials and methods 304
3 Results 305
4 Discussion 306
References 306
Spatio-temporal Analysis of Unstained Cells In-vitro 308
1 Introduction 308
2 Materials and Methods 309
3 Results 311
4 Discussion 311
References 312
Computergestützte Patchplanung für Aortenerweiterungsplastiken 313
1 Einleitung 313
2 Methoden 314
3 Ergebnisse 316
4 Diskussion und Ausblick 316
Literaturverzeichnis 317
Interfractional Displacement Analysis of the Spinal Cord for 21 Head & Neck Cases in Radiation Therapy Planning
1 Introduction 318
2 Materialandmethods 318
3 Results 320
4 Conclusion 321
References 322
Semi-automatic Epileptic Hot Spot Detection in ECD Brain SPECT Images 323
1 Introduction 323
2 Materials and methods 323
3 Results 326
4 Conclusion 326
References 326
Vollautomatische Einzelzellerkennung auf .uoreszenten Gewebeschnitten humaner Epidermis 327
1 Einleitung 327
2 Material und Methoden 328
3 Ergebnisse 329
4 Diskussion 330
Literaturverzeichnis 331
Robuste Verzweigungserkennung von Gef¨aßen in CTA-Datens¨atzen zur modellbasierten Extraktion der Centerline 332
1 Einleitung 332
2 Material und Methoden 333
3 Ergebnisse 335
4 Diskussion 336
Literaturverzeichnis 336
Segmentierung des Femurs aus MRT-Daten mit Shape-Based Level-Sets 337
1 Einleitung 337
2 Material und Methode 338
3 Ergebnisse 339
4 Diskussion 340
Literaturverzeichnis 341
Erweiterung modellbasierter Segmentierung durch lokale Deformationskriterien 342
1 Einleitung 342
2 Material und Methoden 343
3 Ergebnisse 344
4 Diskussion 345
Literaturverzeichnis 346
Individuelle Templates f¨ur Rekonstruktionen des linken Herzventrikels 347
1 Einleitung 347
2 Material und Methoden 348
3 Ergebnisse 349
4 Diskussion 350
Literaturverzeichnis 351
Automatische Segmentierung der Gewebegrenzen eines schlagenden embryonalen H¨uhnerherzens im 2D-Videobild 352
1 Einleitung 352
2 Material und Methoden 352
3 Ergebnisse 354
4 Diskussion 356
Literaturverzeichnis 356
Automatic Needle Segmentation in 3D Ultrasound Data Using a Hough Transform Approach 357
1 Introduction 357
2 Methods 358
4 Discussion 361
References 361
Texture-Based Polyp Detection in Colonoscopy 362
1 Introduction 362
2 Materialandmethods 363
3 Results 365
4 Discussion 365
References 366
Bildbasierte Navigationsdatenkorrektur f¨ur endoskopische Augmented Reality Anwendungen 367
1 Einleitung 367
2 Material und Methoden 368
3 Ergebnisse 370
4 Diskussion 370
Literaturverzeichnis 371
3D Guide Wire Navigation from Single Plane Fluoroscopic Images in Abdominal Catheterizations 372
1 Introduction 372
2 Method 373
3 Experiments and results 375
4 Conclusion 375
References 376
A Porcine Liver Model for Validation of Registration Accuracy in Image-Guided Surgery 377
1 Introduction 377
2 Materials and Methods 378
3 Results 380
4 Discussion 381
References 381
Stereoskopische Visualisierung einer Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien 382
1 Einleitung 382
2 Material und Methoden 383
3 Ergebnisse 384
4 Diskussion 385
Literaturverzeichnis 386
Interactive Boundary Detection for Automatic De.nition of 2D Opacity Transfer Function 387
1 Introduction 387
2 Materials and methods 389
3 Results 390
4 Discussion 390
References 391
Towards Projector-Based Visualization for Computer-Assisted CABG at the Open Heart 392
1 Introduction 392
2 Methods 393
3 Results 395
4 Discussion 395
References 396
Interaktive Visualisierung von Abständen und Ausdehnungen anatomischer Strukturen f¨ur die Interventionsplanung ¨a ¨ 397
1 Einleitung 397
2 Material und Methoden 398
3 Ergebnisse 400
4 Diskussion 401
Literaturverzeichnis 401
Triple-Modality Normalized Mutual Information Based Medical Image Registration of Cardiac PET/CT and SPECT Images Comparison with Triple MI and Dual NMI Methods 402
1 Introduction 402
2 Materials and methods 403
3 Results 404
4 Discussion 404
References 405
Modellbasierte interindividuelle Registrierung an der lateralen Sch¨adelbasis 406
1 Einleitung 406
2 Material und Methoden 407
3 Ergebnisse 408
4 Diskussion 409
Literaturverzeichnis 410
Quantifizierung der Darmperistaltik mittels deformierbarer Registrierung 411
1 Einleitung 411
2 Methoden 412
3 Ergebnisse 414
4 Diskussion 414
Literaturverzeichnis 415
Vector Extrapolation-Based Acceleration of Regularized Richardson Lucy Image Deblurring 416
1 Introduction 416
2 Materials and methods 417
3 Results 419
4 Discussion 420
References 420
Towards an Estimation of Acoustic Impedance from Multiple Ultrasound Images 421
1 Introduction 421
2 Acoustic impedance estimation 422
3 Visualization 424
4 Results 424
5 Conclusion 424
References 425
Reduktion von Rissartefakten durch nicht-lineare Registrierung in histologischen Schnittbildern 426
1 Einleitung 426
2 Material und Methoden 427
3 Ergebnisse 428
4 Diskussion 429
Literaturverzeichnis 430
Automatic Classi.cation of Embryonic Fruit Fly Gene Expression Patterns 431
1 Introduction 431
2 Materials and methods 432
3 Results 433
4 Discussion 434
References 434
MRI Composing for Whole Body Imaging 436
1 Introduction 436
2 Method 437
3 Experimental validation 439
4 Conclusion 440
References 440
Analysis of 2D Phase Contrast MRI in Renal Arteries by Self Organizing Maps 441
1 Introduction 441
2 Materials and methods 442
3 Results 443
4 Discussion 444
References 445
Concurrent Particle Tracking Using an Iterative Kalman Filter Approach 446
1 Introduction 446
2 Materials and methods 447
3 Results 447
4 Discussion 448
References 449
Finite Elemente Modell des Beckens zur Simulation komplexer ligamentä 450
1 Einleitung 450
2 Material und Methode 451
3 Ergebnisse 453
4 Diskussion 454
Literaturverzeichnis 454
3D-Meshes aus medizinischen Volumendaten 455
1 Einleitung 455
2 Methoden 456
3 Resultate 458
4 Diskussion 459
Literaturverzeichnis 459
High Quality Image Magni.cation Using Cross-Scale Self-Similarity 460
1 Introduction 460
2 Methods and materials 460
3 Results 463
4 Discussion 464
References 464
Quantitative Analyse und Visualisierung der Herzfunktionen 465
1 Einleitung 465
2 Material und Methoden 466
3 Ergebnisse 468
4 Diskussion 469
Literaturverzeichnis 469
MITK-IGT: Eine Navigationskomponente f¨ur das Medical Imaging Interaction Toolkit 470
1 Einleitung 470
2 Material und Methoden 471
3 Ergebnisse 474
4 Diskussion 474
Literaturverzeichnis 474
Haptische Modellierung und Deformation einer Kugelzelle 475
1 Einleitung 475
2 Material und Methoden 476
3 Ergebnisse 478
4 Diskussion 479
Literaturverzeichnis 479
Mehrstufige zeit- und bewegungsabhängige Rauschreduktion in Echtzeit mittels CUDA 480
1 Einleitung 480
2 Stand der Forschung und Beitrag 481
3 Methoden und Algorithmen 481
4 Evaluierung und Ergebnisse 483
5 Zusammenfassung und Ausblick 484
Literaturverzeichnis 484
Kategorisierung der Beiträge 485
Autorenverzeichnis 487
Stichwortverzeichnis 491

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 10.6.2009
• Reihe/Serie: Informatik aktuell
• Reihe/Serie: Informatik aktuell
• Zusatzinfo: XVIII, 478 S.
• Verlagsort: Berlin
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik
• Themenwelt: Medizin / Pharmazie ► Allgemeines / Lexika
• Themenwelt: Medizinische Fachgebiete ► Radiologie / Bildgebende Verfahren ► Radiologie
• Schlagworte: Bildanalyse • Bilderkennung • Bildverarbeitung • Computerassistierte Detektion • Computergestützte Medizin • Diagnose • Segmentierung • Visualisierung
• ISBN-10: 3-540-93860-5 / 3540938605
• ISBN-13: 978-3-540-93860-6 / 9783540938606