Entwicklung und Validierung einer automatischen Methode zur Bestimmung der Bronchiengeometrie aus MDCT-Daten

• Applicant: Dr. Oliver Weinheimer
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 177104114

Der Verlauf der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) ist wesentlich bestimmt durch einen systemischen Entzündungsprozess, der schließlich in einen irreversiblen Umbau der Bronchien (Remodelling) führt und mit einer Verdickung der Bronchialwände einhergeht. Ein Monitoring der Wanddicken wäre für eine gezielte stadiengerechte therapeutische Intervention wichtig. Derzeit sind die radiologischen Messmethoden, die auf Bilddaten der Multidetektor-Computertomografie (MDCT) beruhen, unausgereift und sowohl mühsam als auch fehleranfällig. In der klinischen Routine werden sie zumeist noch manuell, subjektiv oder gar nicht durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist daher die Entwicklung und Validierung einer parameterfreien Software zur Bestimmung der Bronchiengeometrie aus klinischen MDCT-Daten. Da die Validierung im Vordergrund steht, wird ein kontrolliertes, morphologisch getreues, belüftetes Lungenmodell ex vivo untersucht. Die Entwicklung, Optimierung und Validierung der Software erfolgt als interdisziplinäres Projekt aus Medizininformatik, Radiologie und Pathologie in folgenden Teilschritten:Erzeugung von MDCT-Daten, qualitativ hochwertigen μCT und histologischen Daten,das Studium der Gewebedichten verschiedener Bestandteile der Bronchialwände in der μCT,Entwicklung einer Software zur Registrierung der histologischen und computertomographischen Bilddaten,die Weiterentwicklung der schon von uns entwickelten Messmethode zur automatischen Bestimmung der Bronchiengeometrie in computertomographischen Bildern hin zu einer parameterfreien Methode,und die Bestimmung der Genauigkeit der neuentwickelten parameterfreien Messmethodik gegen den Goldstandard der Histologie.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr. Tobias Achenbach; Professor Dr. Christoph Brochhausen-Delius