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Bachelorarbeiten von Aron Diekmann und Rudi Wolf 2018

Hervorhebung von Herzkranzgefäßen in Volumendatensätzen mit Hilfe von größenbasierten Transferfunktionen

Bachelorarbeit von Sebastian Pahnke 

Laut statistischem Bundesamt sind die meisten Todesfälle in Deutschland im Jahr 2008 durch Erkrankungen des Herzens verursacht worden. Angeführt wird die Statistik durch die chronische ischämische Herzkrankheit und den dadurch verursachten akuten Myokardinfarkt, welche aus einer Verkalkung der Herzkranzgefäße (Arteriosklerose) und der damit verbundenen verminderten Sauerstoffversorgung des Herzmuskels, oder pathologischen Veränderungen der Herzkranzgefäße resultieren. Die Diagnose erfolgt durch bildgebende Verfahren wie z.B. Computertomographie (CT).

Die dabei entstehenden Volumendaten können dann mit Hilfe effizienter Visualisierungsalgorithmen - wie zum Beispiel Ray-Casting - dreidimensional und in Echtzeit dargestellt werden, und dem Kardiologen so ein plastisches Bild der anatomischen Strukturen liefern. Eine große Herausforderung ist nun die automatisierte semantische Analyse der Volumendaten, um gezielt Strukturen von Interesse hervorzuheben. So ist es wünschenswert, die Herzkranzgefäße vom restlichen Volumen abheben, oder alle anderen Strukturen ausblenden zu können.

Eine nützliche Metrik bei der Analyse, ist die Größe von Strukturen. Ordnet man jedem Voxel des Volumens die Größe der ihn umgebenden Struktur zu, so lässt sich daraus eine größenbasierte Transferfunktion erstellen, mit der gezielt Bereiche mit einer bestimmten Größe hervorgehoben werden können.

Ziel dieser Bachelorarbeit war es, zwei Verfahren zur Erkennung und Hervorhebung von röhrenartigen Strukturen - und damit von Herzkranzgefäßen - zu untersuchen und zu implementieren. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Übertragung auf ein Verfahren zur Erstellung von größenbasierten Transferfunktionen.

Die Universität der Informationsgesellschaft