Neue Werkzeuge zur computerunterstützten kardiovaskulären Diagnostik

Nachdem sich in den letzten Jahren die bildgebenden Verfahren sowohl im Bereich MRT als auch CT immens verbessert haben, sind auch die Anforderungen an die quantitative Bildauswertung in der kardiovaskulären Diagnostik deutlich gestiegen.

Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen des bundesweiten Forschungsverbundes VICORA Methoden zur computerunterstützten Analyse der Koronargefäße sowie der Funktions- und Perfusionsanalyse des linken Ventrikels entwickelt.

Die entwickelten Methoden umfassen dabei die automatische Detektion und Darstellung von Koronargefäßen in CT-Daten, sowie deren Analyse und Vermessung. Dem Benutzer werden Interaktionsmöglichkeiten zur Korrektur von Fehlsegmentierungen, aber auch zur Exploration der Ergebnisse zur Verfügung gestellt. Dabei helfen Visualisierungen in 3D und in 2D. Des Weiteren werden Herzfunktionsparameter in CT- und MRT-Daten ermittelt und dargestellt. Dabei werden eine halbautomatische Segmentierung des linksventrikulären Blutvolumens und eine modellbasierte Segmentierung des linksventrikulären Myokards durchgeführt. Die anschließende Visualisierung der quantitativen Parameter (z.B. Wanddicke) erfolgt dem 17-Segment-Modell. Zur Auswertung der MR-Perfusionssequenzen wurden Verfahren zur Bewegungskorrektur verwendet, die anschließend eine regionen- oder pixelbasierten Analyse von Zeit-Intensitätskurven ermöglichen. Die Analyseergebnisse zur Myokardperfusion werden im Bulls-Eye-Plot, sowie mittels so genannter Parameterkarten dargestellt. Für die optimale Diagnoseunterstützung werden die segmentierten Gefäße mit den Ergebnissen der Funktions- und der Perfusionsanalyse korrespondierend zu den entsprechenden myokardialen Versorgungsgebieten kombiniert visualisiert.

Diese algorithmischen Entwicklungen wurden in einen Softwareassistenten integriert und hinsichtlich ihrer klinischen Anwendbarkeit durch die VICORA-Partner an mehr als 60 Patientendatensätzen getestet. Einige Teilanwendungen des Softwareassistenten, wie beispielsweise die Ventrikel-Volumetrie, sind in klinischen Studien evaluiert worden. Die kombinierte Auswertung von verschiedenen quantitativen Größen sowohl der Gefäße als auch des linkenVentrikels basierend auf den unterschiedlichen Akquisitionsmodi MRT und CT, sowie deren Relevanz für die klinische Routine wird zurzeit evaluiert.

Die Workstation-Demonstration bietet die Möglichkeit, die vorgestellten Funktionalitäten und ihre Implementierung kennen zu lernen und zu diskutieren.

Korrespondierender Autor: Kühnel C

Universitätsallee 29, 28359 Bremen

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