Medizinische Bildverarbeitung Dr. med. Jochen Dormeier Dipl. Inform. Michael Teistler Dipl. Inform. Klaus-Hendrik Wolf Institut für Medizinische Informatik Technische Universität Braunschweig
Struktur der Vorlesung
1. Allgemeine Einführung 2. Bildgebende Verfahren 3. Umgang mit Bilddaten 4. Klassische Methoden der Bildverarbeitung (2D, 3D, 4D) 5. Bildanalyse und -synthese 6. Werkzeuge und Material (Software) 7. Beispiele aus der aktuellen Forschung
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Einführung
Was ist Medizinische Bildverarbeitung? Transparenz des menschlichen Körpers zur Prophylaxe, Diagnose und Therapie ● Überblick der verschiedenen bildgebenden Verfahren Inspektion, Röntgen, CT, Sonographie, Szintigraphie, SPECT, PET, MR ● Menschliche Wahrnehmung ●
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Einführung - Was ist Medizinische Bildverarbeitung?
Transparenz des menschlichen Körpers • makroskopisch • mikroskopisch • molekular Wodurch? Was? Wozu? • Transmission • Struktur (Anatomie) • Prophylaxe • Emission • Funktion (Physiologie) • Diagnostik • Biochemie • Therapiekontrolle • Reflexion • Terminologie
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Einführung - Was ist Medizinische Bildverarbeitung?
Medizinische Bildverarbeitung Strukturelle und funktionelle Transparenz des menschlichen Körpers für Prophylaxe, Diagnose und Therapie
Patient
Messen
Visualisieren
Meßdaten
Bilddaten
Perzeption
Abbild
Rezeption
Arzt
Artefakte Bildanalyse
Bildsynthese Bildverarbeitung
Bildbeschreibung
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
• Röntgen (klassisch, CT) • Sonographie • Szintigraphie • Kernspinresonanztomographie • sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) Institut für Medizinische Informatik
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
SubtraktionsAngiographie
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
SubtraktionsAngiographie
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Bildgebende nicht-invasive in vivo-Verfahren
Röntgen (klassisch, CT) ● Sonographie ● Szintigraphie ● Kernspinresonanztomographie ● sonstige (Endoskopie, Thermographie, ...) ●
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Menschliches Sehen
• Was ist bei der Visualisierung zu berücksichtigen? • Was kann man vom menschlichen Sehsystem lernen?
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Visuelles System des Menschen - Aufbau
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Visuelles System des Menschen - Rezeption
Rezeptive Felder
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Visuelles System des Menschen - Rezeption
Rezeptive Felder
Institut für Medizinische Informatik
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Visuelles System des Menschen - Rezeption
Institut für Medizinische Informatik
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Visuelles System des Menschen - Rezeption
Webersches Gesetz: S/S=k=const. Absolutschwelle/Unterschiedsschwelle
Exkurs Institut für Medizinische Informatik
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Visuelles System des Menschen - Rezeption
128 Institut für Medizinische Informatik
64 TU Braunschweig
Visuelles System des Menschen - Rezeption
32 Institut für Medizinische Informatik
24 TU Braunschweig
Visuelles System des Menschen - Rezeption
16 Institut für Medizinische Informatik
2 TU Braunschweig
Visuelles System des Menschen - Rezeption
Farbsehen
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
Gestalterkennung
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
Gestalterkennung
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
Gestalterkennung
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
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Visuelles System des Menschen - Perzeption
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Literaturhinweise
Lehmann et al: Bildverarbeitung für die Medizin Springer, 1997, ISBN 3-540-61458-3 Felix,Ramm: Das Röntgenbild Thieme, 1988, ISBN 3 13 574003-X Morneburg (ed): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik Siemens Publicis MCD, 1995
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Praktische Übungen
• Amira • Khoros
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