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SFB603 - TP C9: Rekonstruktion und Visualisierung neuronaler Bahnen

Neuronale Bahnen sind Strukturen, die wichtigen sensorischen, motorischen oder anderen integrativen Funktionen zugeordnet sind. Damit nach einer Gehirnoperation im Falle pathologischer Veränderungen (Tumor) keine neurologischen Defizite auftreten, dürfen diese Nervenbahnen nicht verletzt werden. Im Gegensatz zu Nervensträngen im peripheren System, die mit anderem Gewebe ummantelt sind, unterscheiden sich die Bahnen im Gehirn nur schwach von der grauen Hirnmasse. Zur Differenzierung neuronaler Bahnen wird deshalb Diffusions-Tensor (DT) MRT verwendet, mit dem das Diffusionsverhalten von Wassermolekülen im Gewebe gemessen wird. Ziel des Projekts ist es, neue Ansätze zur genauen Rekonstruktion der Bahnen aus diesen Tensorvolumina zu entwickeln, was eine genaue Analyse der Tensordaten sowie Techniken zur Filterung und Registrierung erfordert. Auf diese Weise sollen chirurgische Eingriffe in Zukunft besser planbar und das chirurgische Risiko gemindert werden.
Projektleitung:
PD Dr.-Ing. Peter Hastreiter, Prof. Dr. med. Michael Buchfelder, Prof. Dr. med. Christopher Nimsky, Prof. Dr.-Ing. Marc Stamminger

Beteiligte:
Prof. Dr.-Ing. Dorit Merhof, Dr.-Ing. Frank Enders

Stichwörter:
Visualisierung; Diffusionstensor; Pyramidenbahn

Laufzeit: 1.1.2004 - 31.3.2008

Förderer:
Sonderforschungbereich 603

Mitwirkende Institutionen:
Neurozentrum
Neurochirurgie

Publikationen
Merhof, Dorit ; Hastreiter, Peter ; Soza, Grzegorz ; Stamminger, Marc ; Nimsky, Christopher: Non-linear Integration of DTI-based Fiber Tracts into Standard 3D MR Data. In: Girod, Bernd ; Magnor, Marcus ; Seidel, Hans-Peter (Hrsg.) : Vision, Modeling and Visualization 2004 Proceedings (Vision, Modeling and Visualization 2004 Stanford, USA 16.11.-18.11.2004). Stanford : infix, 2004, S. 371-378. - ISBN 3-89838-058-0
Merhof, Dorit ; Hastreiter, Peter ; Nimsky, Christopher ; Fahlbusch, Rudolf ; Greiner, Günther: Directional Volume Growing for the Extraction of White Matter Tracts from Diffusion Tensor Data. In: Galloway, Robert L., Jr. ; Cleary, Kevin R. (Hrsg.) : Visualization, Image-Guided Procedures, and Display (SPIE Medical Imaging San Diego Februar 2005). San Diego : SPIE, 2005, S. 165-172. Bd. 6, Nr. 21 - ISBN 0-8194-5718-3
Enders, Frank ; Merhof, Dorit ; Hastreiter, Peter ; Stamminger, Marc ; Nimsky, Christopher: Enhanced Visualization of Diffusion Tensor Data for Neurosurgery. In: Meinzer, Hans-Peter ; Handels, Heinz ; Horsch, Alexander ; Tolxdorff, Thomas (Hrsg.) : Bildverarbeitung für die Medizin 2005 (BVM Heidelberg 13. - 15. Maerz 2005). Heidelberg : Springer, 2005, S. .. (Informatik aktuell) - ISBN 3-540-25052-2
Enders, Frank ; Iserhardt-Bauer, Sabine ; Hastreiter, Peter ; Nimsky, Christopher ; Ertl, Thomas: Hardware-accelerated Glyph Based Visualization of Major White Matter Tracts for Analysis of Brain Tumors. In: Galloway, Robert L., Jr. ; Cleary, Kevin R. (Hrsg.) : Visualization, Image-Guided Procedures, and Display (SPIE Medical Imaging San Diego Februar 2005). San Diego : SPIE, 2005, S. 504-511. Bd. 6, Nr. 21 - ISBN 0-8194-5718-3
Merhof, Dorit ; Enders, Frank ; Vega Higuera, Fernando ; Hastreiter, Peter ; Nimsky, Christopher ; Stamminger, Marc: Integrated Visualization of Diffusion Tensor Fiber Tracts and Anatomical Data. In: Schulze, Thomas ; Horton, Graham ; Preim, Bernhard ; Schlechtweg, Stefan (Hrsg.) : Simulation und Visualisierung 2005 (Simulation und Visualisierung 2005 Magdeburg 3.-4. Maerz 2005). Erlangen : SCS Publishing House e.V., 2005, S. 153-164. - ISBN 3-936150-40-0
Nimsky, Christopher ; Ganslandt, Oliver ; Hastreiter, Peter ; Wang, Ruopeng ; Brenner, Thomas ; Sorensen, Gregory ; Fahlbusch, Rudolf: Intraoperative diffusion-tensor MR imaging: shifting of white matter tracts during neurosurgical procedures - initial experience. In: Radiology 234 (2005), Nr. 1, S. 218-25
Nimsky, Christopher ; Ganslandt, Oliver ; Hastreiter, Peter ; Wang, Ruopeng ; Brenner, Thomas ; Sorensen, Gregory ; Fahlbusch, Rudolf: Preoperative and intraoperative diffusion tensor imaging-based fiber tracking in glioma surgery. In: Neurosurgery 56 (2005), Nr. 1, S. 130-7
Merhof, Dorit ; Sonntag, Markus ; Enders, Frank ; Hastreiter, Peter ; Fahlbusch, Rudolf ; Nimsky, Christopher ; Greiner, Günther: Visualization of Diffusion Tensor Data using Evenly Spaced Streamlines. In: Greiner, Günther ; Hornegger, Joachim ; Niemann, Heinrich ; Stamminger, Marc (Hrsg.) : Vision, Modeling and Visualization 2005 Proceedings (Vision, Modeling and Visualization 2005 Erlangen 16.11.-18.11.2005). Erlangen : infix, Aka GmbH, 2005, S. 257-264. - ISBN 3-89838-068-8
Nimsky, Christopher ; Ganslandt, Oliver ; Enders, Frank ; Merhof, Dorit ; Fahlbusch, Rudolf: Visualization strategies for major white matter tracts identified by diffusion tensor imaging for intraoperative use. In: Lemke, Heinz ; Inamura, Kiyonari ; Doi, Kunio ; Vannier, Michael ; Farman, Allan (Hrsg.) : Computer Assisted Radiology and Surgery (Computer Assisted Radiology and Surgery Berlin 22.-25.06.2005). Berlin : Elsevier, 2005, S. 793-797. (International Congress Series Bd. 1281) - ISBN 0-444-51872-X
Enders, Frank ; Sauber, Natascha ; Merhof, Dorit ; Hastreiter, Peter ; Nimsky, Christopher ; Stamminger, Marc: Visualization of White Matter Tracts with Wrapped Streamlines. In: IEEE (Veranst.) : Proc. IEEE Visualization 2005 (IEEE Visualization 2005 Minneapolis 23.-28.10.05). 2005, S. 51-58.
Merhof, Dorit ; Richter, Mirco ; Enders, Frank ; Hastreiter, Peter ; Ganslandt, Oliver ; Buchfelder, Michael ; Nimsky, Christopher ; Greiner, Günther: Fast and Accurate Connectivity Analysis between Functional Regions based on DT-MRI. In: Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI) (Veranst.) : Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI) (Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI) Kopenhagen, Dänemark 01.-06.10.2006). Bd. 4191. Heidelberg : Springer, 2006, S. 225-233.
Merhof, Dorit ; Enders, Frank ; Hastreiter, Peter ; Ganslandt, Oliver ; Fahlbusch, Rudolf ; Nimsky, Christopher ; Stamminger, Marc: Neuronal Fiber Connections based on A-Pathfinding. In: Manduca, Armando ; Amini, Amir A. (Hrsg.) : Physiology, Function, and Structure from Medical Images (SPIE Medical Imaging San Diego, CA, USA 11.-16.02.2006). Bd. 6143. 2006, S. 1S, 1-8.
Merhof, Dorit ; Sonntag, Markus ; Enders, Frank ; Nimsky, Christopher ; Hastreiter, Peter ; Greiner, Günther: Hybrid Visualization for White Matter Tracts using Triangle Strips and Point Sprites. In: IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 12 (2006), Nr. 5, S. 1181-1188
Nimsky, Christopher ; Ganslandt, Oliver ; Merhof, Dorit ; Sorensen, A. Gregory ; Fahlbusch, Rudolf: Intraoperative visualization of the pyramidal tract by DTI-based fiber tracking. In: Neuroimage 30 (2006), Nr. 4, S. 1219-1229
Merhof, Dorit ; Soza, Grzegorz ; Stadlbauer, Andreas ; Greiner, Günther ; Nimsky, Christopher: Correction of susceptibility artifacts in diffusion tensor data using non-linear registration. In: Medical Image Analysis 11 (2007), Nr. 6, S. 588-603
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