Stefan Wesarg. Kardiologie Von der Bildgebung zur Diagnose. Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) Technische Universität Darmstadt

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1 Kardiologie Von der Bildgebung zur Diagnose Stefan Wesarg Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) Technische Universität Darmstadt Fraunhoferstraße Darmstadt Vorbesprechung Darmstadt,

2 Seminar WS 2007/2008 Kardiologie Von der Bildgebung zur Diagnose Prof. Fellner, S. Wesarg 2SWS, CP: 3.0 Freitags, 9.50 Uhr Raum 220, FhG-IGD Siehe auch VL Medizinische Bildverarbeitung,, Prof. Sakas,, Mi 9.50 Uhr 2

3 Das Herz Zentraler Motor der beiden Blutkreisläufe ufe Je zwei Herzkammern und Vorhöfe Koronararterien auf Oberfläche des Myokards

4 Ischämie Verengung von 75% oder mehr Blutunterversorgung Herzinfarkt möglich (Nekrose) Bewegungsst Bewegungsstörungen 4

5 Koronare Herzkrankheit Zivilisationskrankheit Zivilisationskrankheit Hoher Blutdruck / Blutfettspiegel Bewegungsmangel / ungesunde Ernährung Verengungen (Stenosen Stenosen) der Herzkranzgefäß äße Ł Verstopfungen Ablagerungen von Fett (soft plaques) Ł Verkalkungen (hard plaques) 5

6 Behandlungsmöglichkeiten Medikamentös Verbesserung der Durchblutung O 2 -Bedarf senken Blut verdünnen Wiederherstellung der Herzfunktion (teilweise) Chirurgisch Koronarangioplastie Bypass-Operation 6

7 Herzbildgebung Koronararterien Angiographie CT IVUS Ventrikel MRT CT Ultraschall 7

8 Koronarangiographie Goldstandard Goldstandard Röntgendurchleuchtung unter simultaner Kontrastmittelgabe zeitlich aufgelöste Darstellung Unterschiedliche Projektionsrichtungen (RAO, LAO, AP View, CRAN, CAUD) Invasive Herzkatheteruntersuchung 8

9 Computertomographie Rotierende Röntgenquelle Messung der Absorption des Gewebes a G a Blut a Muskel Ł Kontrastmittel! Nicht-invasiv invasiv Hohe räumliche Auflösung 10 Phasen pro Zyklus Ł 3000 Bilder, 1.5 GB 9

10 Magnetresonanztomographie Kernspinresonanz (magnet magnet. Eigenschaft) Klinisch: Wassergehalt Ł Hoher Weichteilkontrast 25 bis 35 Phasen pro Zyklus Ł 350 Bilder Kontrastmittelgabe für Narbendiagnostik 10

11 Motivation Bilddaten mit steigender Auflösung Visuelle Hervorhebung von Problembereichen Automatisierung der Analyse min Zeit für Begutachtung gleichbleibend Ableitung quantitativer Informationen CT- und MRT-Daten aus der Kardiologie 11

12 Klinische Anforderungen Sensitivit Sensitivität t und Spezifität Intra Intra-/Inter /Inter-Observer Observer-Variabilit Variabilität minimieren Reproduzierbarkeit der Ergebnisse 12

13 Seminarthemen Bildrekonstruktion (4D) Visualisierungsmethoden Segmentierung relevanter Strukturen Ableitung quantitativer Parameter Detektion pathologischer Bereiche Generierung dynamischer Modelle Kombination verschiedener Daten 13

14 Vortragsthemen 1. Rekonstruktion von Herzkranzgefäß äßen aus multi-planaren Angiographieaufnahmen 2. Rekonstruktion dynamischer Kardio-CT CT-Daten 3. Volume-Rendering von Kardio-CT CT-Daten mittels Transferfunktionen 4. Bildunterstützung tzung für Bypass-OP 5. Segmentierung der Koronararterien in CT-Daten 6. Anatomische Modelle für Kardio-Analyse 7. Segmentierung der Ventrikel in MRT-Daten (Shape( Shape-Models Models) 8. Infarktdetektion und -quantifizierung 9. Dynamische Herzmodelle 10.Visualisierung der Herzdynamik 11.Elektrophysiologie und Anatomie 14