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E-Book

Bildverarbeitung für die Medizin 2009

Algorithmen - Systeme - Anwendungen

AutorHans-Peter Meinzer, Heinz Handels, Thomas Martin Deserno, Thomas Tolxdorff, W. Brauer
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl478 Seiten
ISBN9783540938606
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis86,99 EUR

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.

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis8
Adapted Transfer Function Design for Coronary Artery Evaluation17
1 Introduction17
2 Materials and Methods18
3 Results20
4 Discussion20
Multimodal Visualization of DTI and fMRI Data Using Illustrative Methods22
1 Introduction22
2 Materialandmethods23
3 Results24
4 Discussion25
References26
Automatische Annotation medizinischer 2D- und 3D-Visualisierungen27
1 Einleitung27
2 Methoden28
3 Ergebnisse30
4 Diskussion31
Literaturverzeichnis31
Structure Size Enhanced Histogram A Transfer Function for 3D Volume Visualization32
1 Introduction32
2 Materials and methods33
3 Results35
4 Discussion36
References36
Analysis and Visualization of Nerve Vessel Contacts for Neurovascular Decompression37
1 Introduction37
2 Materials and methods38
3 Results40
4 Discussion40
References41
Evolutionäres Graphmatching zur Handknochen-Identifikation42
1 Einleitung42
2 Material und Methoden43
3 Ergebnisse45
4 Diskussion45
Literaturverzeichnis46
Präzise Messungen kleiner Durchmesser intrakranieller Gef¨aße in DSA-Bildern47
1 Einleitung47
2 Material und Methoden47
1 Einleitung47
2 Material und Methoden47
3 Ergebnis50
4 Diskussion51
Literaturverzeichnis51
Estimating Blood Flow Velocity in Liver Vessels52
1 Introduction52
2 Materials and methods52
3 Results54
4 Discussion56
References56
Probabilistic Tracking and Model-Based Segmentation of 3D Tubular Structures57
1 Introduction57
2 Materials and methods58
3 Results59
4 Discussion61
References61
Automatische Segmentierung der zerebralen Gefäße aus 3D-TOF-MRA-Bildsequenzen mittels Fuzzy-Methoden62
1 Einleitung62
2 Material und Methoden63
3 Ergebnisse66
4 Diskussion66
Literaturverzeichnis66
Segmentation of the Knee for Analysis of Osteoarthritis A Robust Algorithm for the De.nition of Subchondral Evaluation Regions68
1 Introduction68
2 Materials and methods69
3 Results70
4 Discussion71
References71
Zweistufige Segmentierung des Tracheobronchialbaums mittels iterativen adaptiven Bereichswachstumsverfahren a72
1 Einleitung72
2 Material und Methoden73
3 Ergebnisse74
4 Diskussion75
Literaturverzeichnis76
Contrast Enhancement with Dual Energy CT for the Assessment of Atherosclerosis77
1 Introduction77
2 Methods78
3 Results80
4 Discussion and conclusion81
References81
Effiziente automatische Bestimmung interventionsrelevanter Entfernungsmaße82
1 Einleitung82
2 Material und Methoden83
3 Ergebnisse85
4 Diskussion85
Literaturverzeichnis86
Trajektoriendichte bei Magnetic Particle Imaging87
1 Einleitung87
2 Material and Methoden89
3 Ergebnisse90
4 Diskussion91
Literaturverzeichnis91
Extracting a Purely Non-rigid Deformation Field of a Single Structure92
1 Introduction92
2 Materials and methods93
3 Results95
4 Discussion96
References97
Reduktion der Invasivität bei nadelbasierter Bewegungskompensation f¨ur navigierte Eingriffe im Abdomen98
1 Einleitung98
2 Material und Methoden99
3 Ergebnisse100
4 Diskussion102
Literaturverzeichnis102
VR-Trainingssimulator f¨ur Lumbal- und Aszitespunktionen mit elastischer Nadelverbiegung103
1 Einleitung103
2 Material und Methoden104
3 Ergebnisse107
4 Diskussion und Ausblick107
Literaturverzeichnis107
Der Telemanipulator daVinci als mechanisches Trackingsystem108
1 Einleitung108
2 Material und Methoden109
3 Ergebnisse110
4 Diskussion111
Literaturverzeichnis112
Camera Augmented Mobile C-arm113
1 Introduction113
2 Materials114
3 Evaluation115
4 Discussion and conclusion117
References117
Estimation of Inner Lung Motion Fields by Non-linear Registration118
1 Introduction118
2 Materials and methods119
3 Results120
4 Discussion121
References122
Landmark-Based 3D Elastic Registration of Pre- and Postoperative Liver CT Data123
1 Introduction123
2 Materials and methods124
3 Results126
4 Discussion127
References127
Binary Segmentation Masks for Registration of Bone Structures in CT Images128
1 Introduction128
2 Materials and methods128
3 Results130
4 Discussion130
References132
Image Registration Using Tensor Grids for Lung Ventilation Studies133
1 Introduction133
2 Materials and methods134
3 Results135
4 Discussion137
References137
Landmark Constrained Non-parametric Image Registration with Isotropic Tolerances138
1 Introduction138
2 Methods139
3 Experiments140
4 Discussion141
References142
Hybrid Spline-Based Multimodal Registration Using a Local Measure for Mutual Information143
1 Introduction143
2 Materials and methods144
3 Results145
4 Discussion146
References147
Nichtrigide Bildregistrierung für die adaptive Strahlentherapie mittels Free Form Deformation148
1 Einleitung148
2 Material und Methoden148
3 Ergebnisse150
4 Diskussion152
Literaturverzeichnis152
A Scale-Space Approach for Image Registration of Vessel Structures153
1 Introduction153
2 Materialandmethods154
3 Results156
4 Discussion156
References157
Dynamic Distortion Correction for Endoscopy Systems with Exchangeable Optics158
1 Introduction158
2 Materials and methods159
3 Results160
4 Conclusion162
References162
Evaluation Scheme for a Positron Emission Tomography System Used in Monitoring of Radiation Therapy163
1 Introduction163
2 Materials and methods164
3 Results166
4 Discussion167
References167
Super-Resolution für mobile C-Bogen-Systeme168
1 Einleitung168
2 Material und Methoden169
3 Ergebnisse171
4 Diskussion171
Literaturverzeichnis172
Echtzeit-Ultraschallsimulation auf Graphik-Prozessoren mit CUDA173
1 Einleitung173
2 Materialien und Methoden173
3 Ergebnisse176
4 Diskussion176
Literaturverzeichnis177
3D Segmentation and Quanti.cation of the Aortic Arch for Endovascular Aortic Repair178
1 Introduction178
2 Materials and Methods179
3 Results181
4 Discussion182
References182
Level-Set-Segmentierung von Rattenhirn MRTs183
1 Einleitung183
2 Material und Methoden184
3 Ergebnisse185
4 Diskussion187
Literaturverzeichnis187
Atlasbasierte 3D-Segmentierung medizinischer Bilddaten mit Fast-Marching-Methoden188
1 Einleitung188
2 Material und Methoden189
3 Ergebnisse191
4 Diskussion192
Literaturverzeichnis192
Evaluation of the Twofold Gaussian Mixture Model Applied to Clinical Volume Datasets193
1 Introduction193
2 Method194
3 Results and discussion196
References197
Integrierte Segmentierung und Trajektorienberechnung mittels di.eomorpher Registrierung in r¨aumlich-zeitlichen CT-Bildfolgen198
1 Einleitung198
2 Material und Methoden199
3 Ergebnisse201
4 Diskussion202
Literaturverzeichnis202
Verbesserung der Symmetrie von Hirnaufnahmen entlang der Sagittalebene203
1 Einleitung203
2 Material und Methoden204
3 Ergebnisse205
4 Diskussion206
Literaturverzeichnis207
Netzgenerierung und Finite-Elemente-Simulation muskul¨arer Strukturen unter Beachtung korrespondierender histologischer Schnittpr¨aparate208
1 Einleitung208
2 Material und Methoden209
3 Ergebnisse211
4 Diskussion212
Literaturverzeichnis212
Tumor-Wachstumsmodellierung als parametrisches Bildregistrierproblem213
1 Einleitung213
2 Stand der Forschung und wesentlicher Beitrag214
3 Material und Methoden214
4 Ergebnisse216
5 Diskussion216
Literaturverzeichnis217
Long Bone X-ray Image Stitching Using C-arm Motion Estimation218
1 Introduction218
2 Methods219
3 Experiments and results220
4 Discussion and conclusion222
References222
Evaluation of Approaches for Tracking Virus Particles in Fluorescence Microscopy Images223
1 Introduction223
2 Materials and methods224
3 Results225
4 Discussion226
References227
1D-Messungen physiologischer Bewegungen am Hals mit optischer Koh¨arenztomographie228
1 Einleitung228
2 Methoden229
3 Ergebnisse230
4 Fazit und Ausblick232
Literaturverzeichnis232
Vorhersage des Krankheitsverlaufes von leichten kognitiven Beeintr¨achtigungen durch automatisierte MRT Morphometrie233
1 Einleitung233
2 Material und Methoden234
3 Ergebnisse235
4 Diskussion235
Literaturverzeichnis237
Klassifikation von Standardebenen in der 2D-Echokardiographie mittels 2D-3D-Bildregistrierung238
1 Einleitung238
2 Material und Methoden239
3 Ergebnisse241
4 Diskussion241
Literaturverzeichnis242
Generierung korrespondierender Schichtbilder zur verbesserten lokalen Analyse des linken Ventrikels in 4D-MRT-Bildsequenzen243
1 Einleitung243
2 Methoden und Evaluation244
3 Ergebnisse246
4 Diskussion246
Literaturverzeichnis247
Ermittlung einer kranial-kaudalen Korrespondenz in MR-Aufnahmen248
1 Einleitung248
2 Material und Methoden249
3 Ergebnisse251
4 Diskussion251
Literaturverzeichnis252
Automatische Qualit¨atsmessung von Retina-Fundusbildern253
1 Einleitung253
2 Methoden254
3 Ergebnisse256
4 Diskussion257
Literaturverzeichnis257
Fuzzy Multiscale Region Growing for Segmentation of MR Images of the Human Brain258
1 Introduction258
2 Fuzzy multiscale region growing259
3 Results260
4 Discussion262
References262
Modellbasierte Segmentierung von di.erenzierten Lymphknoten in CT-Daten263
1 Einleitung263
2 Material und Methoden264
3 Ergebnisse266
4 Diskussion267
Literaturverzeichnis267
Polyp Segmentation in NBI Colonoscopy268
1 Introduction268
2 Method269
3 Validation271
4 Results271
5 Discussion271
References272
Surface-Based Respiratory Motion Classi.cation and Veri.cation273
1 Introduction273
2 Materials and methods274
3 Results276
4 Discussion277
References277
Computer-Assisted Navigation on the Arrested Heart During CABG Surgery278
1 Introduction278
2 Materials and methods278
3 Results280
References282
Interpolation of Histological Slices by Means of Non-rigid Registration283
1 Introduction283
2 Methods284
3 Results286
4 Discussion287
References287
GPU-basierte Smart Visibility Techniken f¨ur die Planung von Tumor-Operationen288
1 Einleitung288
2 Material und Methoden289
3 Ergebnisse291
4 Diskussion292
Literaturverzeichnis292
Feature Processing for Automatic Anatomical Landmark Detection Using Reservoir Networks293
1 Introduction293
2 Materials and methods294
3 Results296
4 Discussion296
References297
4D MRT Lungen-Volumetrie und funktionale Tobias Analyse mittels deformierbarer Formmodelle298
1 Einleitung298
2 Material und Methoden299
3 Ergebnisse300
4 Diskussion300
Literaturverzeichnis302
Model-Based Characterization of Mammographic Masses303
1 Introduction303
2 Materials and methods304
3 Results305
4 Discussion306
References306
Spatio-temporal Analysis of Unstained Cells In-vitro308
1 Introduction308
2 Materials and Methods309
3 Results311
4 Discussion311
References312
Computergestützte Patchplanung für Aortenerweiterungsplastiken313
1 Einleitung313
2 Methoden314
3 Ergebnisse316
4 Diskussion und Ausblick316
Literaturverzeichnis317
Interfractional Displacement Analysis of the Spinal Cord for 21 Head & Neck Cases in Radiation Therapy Planning318
1 Introduction318
2 Materialandmethods318
3 Results320
4 Conclusion321
References322
Semi-automatic Epileptic Hot Spot Detection in ECD Brain SPECT Images323
1 Introduction323
2 Materials and methods323
3 Results326
4 Conclusion326
References326
Vollautomatische Einzelzellerkennung auf .uoreszenten Gewebeschnitten humaner Epidermis327
1 Einleitung327
2 Material und Methoden328
3 Ergebnisse329
4 Diskussion330
Literaturverzeichnis331
Robuste Verzweigungserkennung von Gef¨aßen in CTA-Datens¨atzen zur modellbasierten Extraktion der Centerline332
1 Einleitung332
2 Material und Methoden333
3 Ergebnisse335
4 Diskussion336
Literaturverzeichnis336
Segmentierung des Femurs aus MRT-Daten mit Shape-Based Level-Sets337
1 Einleitung337
2 Material und Methode338
3 Ergebnisse339
4 Diskussion340
Literaturverzeichnis341
Erweiterung modellbasierter Segmentierung durch lokale Deformationskriterien342
1 Einleitung342
2 Material und Methoden343
3 Ergebnisse344
4 Diskussion345
Literaturverzeichnis346
Individuelle Templates f¨ur Rekonstruktionen des linken Herzventrikels347
1 Einleitung347
2 Material und Methoden348
3 Ergebnisse349
4 Diskussion350
Literaturverzeichnis351
Automatische Segmentierung der Gewebegrenzen eines schlagenden embryonalen H¨uhnerherzens im 2D-Videobild352
1 Einleitung352
2 Material und Methoden352
3 Ergebnisse354
4 Diskussion356
Literaturverzeichnis356
Automatic Needle Segmentation in 3D Ultrasound Data Using a Hough Transform Approach357
1 Introduction357
2 Methods358
4 Discussion361
References361
Texture-Based Polyp Detection in Colonoscopy362
1 Introduction362
2 Materialandmethods363
3 Results365
4 Discussion365
References366
Bildbasierte Navigationsdatenkorrektur f¨ur endoskopische Augmented Reality Anwendungen367
1 Einleitung367
2 Material und Methoden368
3 Ergebnisse370
4 Diskussion370
Literaturverzeichnis371
3D Guide Wire Navigation from Single Plane Fluoroscopic Images in Abdominal Catheterizations372
1 Introduction372
2 Method373
3 Experiments and results375
4 Conclusion375
References376
A Porcine Liver Model for Validation of Registration Accuracy in Image-Guided Surgery377
1 Introduction377
2 Materials and Methods378
3 Results380
4 Discussion381
References381
Stereoskopische Visualisierung einer Infektion mammalischer Zellen durch pathogene Bakterien382
1 Einleitung382
2 Material und Methoden383
3 Ergebnisse384
4 Diskussion385
Literaturverzeichnis386
Interactive Boundary Detection for Automatic De.nition of 2D Opacity Transfer Function387
1 Introduction387
2 Materials and methods389
3 Results390
4 Discussion390
References391
Towards Projector-Based Visualization for Computer-Assisted CABG at the Open Heart392
1 Introduction392
2 Methods393
3 Results395
4 Discussion395
References396
Interaktive Visualisierung von Abständen und Ausdehnungen anatomischer Strukturen f¨ur die Interventionsplanung ¨a ¨397
1 Einleitung397
2 Material und Methoden398
3 Ergebnisse400
4 Diskussion401
Literaturverzeichnis401
Triple-Modality Normalized Mutual Information Based Medical Image Registration of Cardiac PET/CT and SPECT Images Comparison with Triple MI and Dual NMI Methods402
1 Introduction402
2 Materials and methods403
3 Results404
4 Discussion404
References405
Modellbasierte interindividuelle Registrierung an der lateralen Sch¨adelbasis406
1 Einleitung406
2 Material und Methoden407
3 Ergebnisse408
4 Diskussion409
Literaturverzeichnis410
Quantifizierung der Darmperistaltik mittels deformierbarer Registrierung411
1 Einleitung411
2 Methoden412
3 Ergebnisse414
4 Diskussion414
Literaturverzeichnis415
Vector Extrapolation-Based Acceleration of Regularized Richardson Lucy Image Deblurring416
1 Introduction416
2 Materials and methods417
3 Results419
4 Discussion420
References420
Towards an Estimation of Acoustic Impedance from Multiple Ultrasound Images421
1 Introduction421
2 Acoustic impedance estimation422
3 Visualization424
4 Results424
5 Conclusion424
References425
Reduktion von Rissartefakten durch nicht-lineare Registrierung in histologischen Schnittbildern426
1 Einleitung426
2 Material und Methoden427
3 Ergebnisse428
4 Diskussion429
Literaturverzeichnis430
Automatic Classi.cation of Embryonic Fruit Fly Gene Expression Patterns431
1 Introduction431
2 Materials and methods432
3 Results433
4 Discussion434
References434
MRI Composing for Whole Body Imaging436
1 Introduction436
2 Method437
3 Experimental validation439
4 Conclusion440
References440
Analysis of 2D Phase Contrast MRI in Renal Arteries by Self Organizing Maps441
1 Introduction441
2 Materials and methods442
3 Results443
4 Discussion444
References445
Concurrent Particle Tracking Using an Iterative Kalman Filter Approach446
1 Introduction446
2 Materials and methods447
3 Results447
4 Discussion448
References449
Finite Elemente Modell des Beckens zur Simulation komplexer ligamentä450
1 Einleitung450
2 Material und Methode451
3 Ergebnisse453
4 Diskussion454
Literaturverzeichnis454
3D-Meshes aus medizinischen Volumendaten455
1 Einleitung455
2 Methoden456
3 Resultate458
4 Diskussion459
Literaturverzeichnis459
High Quality Image Magni.cation Using Cross-Scale Self-Similarity460
1 Introduction460
2 Methods and materials460
3 Results463
4 Discussion464
References464
Quantitative Analyse und Visualisierung der Herzfunktionen465
1 Einleitung465
2 Material und Methoden466
3 Ergebnisse468
4 Diskussion469
Literaturverzeichnis469
MITK-IGT: Eine Navigationskomponente f¨ur das Medical Imaging Interaction Toolkit470
1 Einleitung470
2 Material und Methoden471
3 Ergebnisse474
4 Diskussion474
Literaturverzeichnis474
Haptische Modellierung und Deformation einer Kugelzelle475
1 Einleitung475
2 Material und Methoden476
3 Ergebnisse478
4 Diskussion479
Literaturverzeichnis479
Mehrstufige zeit- und bewegungsabhängige Rauschreduktion in Echtzeit mittels CUDA480
1 Einleitung480
2 Stand der Forschung und Beitrag481
3 Methoden und Algorithmen481
4 Evaluierung und Ergebnisse483
5 Zusammenfassung und Ausblick484
Literaturverzeichnis484
Kategorisierung der Beiträge485
Autorenverzeichnis487
Stichwortverzeichnis491

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