Biomedizinische Informatik und Mechatronik

Research

Ausrichtung und Schwerpunkte:

Die Forschungsziele des Instituts gruppieren sich im methodischen Problemfeld der Erstellung und Anwendung räumlicher Modelle biologischer Strukturen und ihrer inter-individuellen sowie zeitlichen Variation.

Die Ziel ist die Entwicklung und Erforschung von Methoden, die es ermöglichen, den makro- und mikroskopischen Phänotyp von Individuen und Populationen zu repräsentieren, quantitativ zu analysieren und diese Methoden klinisch sowie technisch anzuwenden. Die angestrebten Anwendungen umfassen Studien zum besseren Verständnis von pathologischen Vorgängen, zur Korrelation von Genotyp und Phänotyp, sowie die Bereit-stellung von Modellen für Kernanwendungen in der biomedizinischen Bildverarbeitung und -analyse, insbesondere für die modellbasierte Segmentierung. Hinzu treten Arbeiten zu grundlegenden Verfahren der Bildverarbeitung mit vielseitiger Anwendbarkeit. Hierzu gehören differentialgleichungsbasierte Verfahren zur strukturer-haltenden Entrauschung und Bildverbesserung einschließlich effizienter numerischer Berechnungsverfahren, aber auch Variationsmodelle zur Bildschärfung und deren Anwendung. Die realisierten Kooperationen und Projekte decken inzwischen die folgenden Forschungsschwerpunkte ab:

  • Entwicklung, Erforschung und Anwendung von Methoden der biomedizinischen Bildanalyse und -verarbeitung in der klinischen Diagnostik, Operationsplanung und Therapiekontrolle.
  • Methoden zur Modellierung und Analyse der Form und Formvariation dreidimen-sionaler biologischer Strukturen. Methoden zur Modellierung und Analyse struktureller und topologischer Beziehungen auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene.
  • Modellbasierte Segmentierungsverfahren, insbesondere unter Einbeziehung von Formvariationsmodellen.
  • Verfahren zur Bildregistrierung und -fusion. Mehrdimensionale Visualisierung.
  • Dekonvolutionsverfahren zur Bildschärfung mit Anwendungen

Aktuelle Projekte:

Intraoperative Schnelldiagnostik des Prostatakarzinoms und allgemeine Tumordiagnostik an (histo-)pathologischen Präparaten

Automatische Erkennung von Mikrostrukturen in Biochips

Vision in Motion

Computerunterstützte Rekonstruktion komplexer Frakturen

Rekonstruktion der Knochenstruktur mittels 2D/3D-Registrierung

Abgeschlossene Projekte:

Secondary Malignoma - Prospective Evaluation of the Radiotherapeutic dose distribution as the cause for induction Local Bone Analysis, X-Ray and CT Analysis

Raumzeitliche Modellierung und Analyse der Organisation und Regeneration von Spinalganglien

Combined statistical modelling of shape and microstructure of the proximal femur for the assessment of local bone quality and therapy planning

Identification, modelling and assessment of retinal ganglion cell layer, retinal nerve fiber layer, and other retinal layers in healthy subjects and glaucoma patients using high definition optical coherence tomography (OCT-HR)

EU-Alfa-Projekt IPECA

Machbarkeitsstudie "Hüfti"

StentDeform: Motion and deformation of aortic aneurysm stent grafts

SymMod: Symbolic Modelling

MMS: Modular model based segmentation framework

HipOP: A Framework for Automatic Classification of Bone Density Based on 2D X-Ray Images