Institut für Informatik - Dokumentenserver - Universität Leipzig

Rekonstruktion und Visualisierung der Koronaranatomie aus 3D Ultraschalldaten
sowie quantitative Auswertung (Graichen, Zotz, Saupe)
Eine der Haupttodesursachen in den westlichen
Ländern sind koronare Herzerkrankungen. Momentan
ist die Röntgenangiographie Goldstandard
und einziges Verfahren bei der Beurteilung
der Koronargefäße. Die Röntgenangiographie
ist ein invasives, röntgenbasiertes Verfahren,
das der Infrastruktur eines Herzkathederlabors
bedarf. Ultraschall gewinnt in der Kardiographie
als bildgebendes Verfahren zunehmend an Bedeutung.
Im Gegensatz zu dem auf Röntgen basierenden
Verfahren erfolgt keine Belastung
des Patienten und des Arztes durch ionisierende Strahlung. Echogeräte sind, verglichen
mit anderen bildgebenden Geräten, preiswert und sehr stark verbreitet.
Ziel dieses Projektes ist es ein Verfahren zu entwickeln, mit dem man die Koronarien
aus 3D-Ultraschalldatensätzen rekonstruieren kann und das die Röntgenangiographieuntersuchung
ergänzen oder ersetzen kann.
Das Verfahren wird aus mehreren Einzelschritten bestehen:
1. Die 2D-Ultraschallbilder müssen vor der Rekonstruktion der Volumendatensätze
registriert werden. Somit werden Artefakte, die durch die starke Eigenbewegung
des Herzens bedingt sind verringert.
2. In den Ultraschallvolumendatensätzen muss das Rauschen reduziert werden,
wobei die Lage der wichtige Strukturen erhalten bleiben soll. Für die Reduktion
des Rauschens werden Diffusionsfilterverfahren verwendet.
3. In einem Vorverarbeitungsschritt werden Regionen im Volumendatensatz
abgegrenzt, in denen sich sehr wahrscheinlich Koronargefäße befinden.
Mit Hilfe eines Kohärenzmaßschätzers wird dabei nach röhrenförmigen
Strukturen gesucht.
4. Die Segmentierung der Herzkranzgefäße erfolgt abschnittsweise durch
Snakes. Der Verlauf der Gefäße wird mittels Kontinuitätsmethoden verfolgt.
Gefäßverzweigungen werden erkannt und weiterbehandelt.
5. Die Visualisierung der Koronargefäße erfolgt mittels feiner polygonaler
Modelle, die interaktiv in 3D dargestellt werden
6. Auf der Basis der Snakes sowie der Polygondarstellung lassen sich physiologische
Parameter, wie z.B. der Umfang und der Querschnitt von orthogonalen
Schnitten der Blutgefäße entlang der sich verzweigenden Struktur messen.
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