Neue Bildgebungsmöglichkeiten mit MBIR

Amerikanische Wissenschaftler forschen an neuen Möglichkeiten der Bilderstellung aus den Daten, die bildgebende Systeme wie Computertomographen (CT) oder Kameras erzeugen, und arbeiten dabei erfolgreich mit Methoden der modellbasierten iterativen Rekonstruktion (MBIR).

  • Marianne Heukenkamp
  • geschrieben am: 08.02.2013
  • Autor: M. Heukenkamp
  • gelesen: 2642 mal

dreidimensionale Rekonstruktion eines Aluminium-
Nanopartikels, der unter dem Elektronenmikroskop
aufgenommen wurde
© Purdue University, U.S. Air Force Research Laboratory and Carnegie Mellon University)

Neue Herangehensweise

Die modellbasierte iterative Rekonstruktion, an deren Einsatz in der Erstellung von Bildern aus digitalen Daten schon länger geforscht wird, arbeitet anders als bisherige Verfahren: nicht spezifische Daten von eigens dafür entwickelten Sensoren und Auswertungsprogrammen werden für die Bilder gesammelt, sondern große Mengen von mehr oder weniger spzifischen Daten, aus denen dann per modellbasierter iterativer Rekonstruktion die Bilder errechnet werden. Charles Bouman von der Purdue University (West Lafayette, Indiana, USA), Professor für  Computerwissenschaften und Biomedizin, der gezielt an der Weiterentwicklung der modellbasierten iterativen Rekonstruktion arbeitet, dazu: „Wir haben die Idee der Datenreinheit verworfen und sammeln nicht mehr nur das, was wir brauchen. Sondern wir sammeln mit allen Mitteln alles, was wir bekommen können und ziehen dann das heraus, was wir brauchen. Das verbessert unsere Möglichkeiten beträchtlich.

Erfolge und Aussichten

Die Forscher von der Purdue University haben in Kooperation mit der University of Notre Dame (Indiana, USA) und GE healthcare Veo entwickelt, eine Technologie für die Computertomographie (CT), die es Ärzten erlaubt, ihre Diagnosen anhand von klaren und hochaufgelösten CT-Scans zu erstellen, die mit einer bis dahin unvorstellbar niedrigen Strahlendosis aufgenommen wurden. Veo kann die Strahlung, so hat sich gezeigt, um 78 % reduzieren.

Charles Boumann: „Wenn es gelingt, diagnostische nutzbare Bilder bei so niedrigen Dosen zu erstellen, dann eröffnet das z.B. medizinische Möglichkeiten wie ein CT-Screening für Lungenkrebs oder andere Krankheiten. Es ergeben sich vollständig neue medizinische Anwendungsmöglichkeiten.

Einsatz in der Nanoforschung

Auch in der Nanoforschung kann die MBIR erfolgreich eingesetzt werden. Bei unter dem Elektronenmikroskop aufgenommenen Bildern von Aluminiumnanopartikeln (siehe Bild) konnte durch den Einsatz der modellbasierten iterativen Rekonstruktion eine hervorragende Darstellung erzielt werden. Auf diese Weise unterstützt, könnte es den Forschern gelingen, die nächste Generation von Nanopartikeln für neue Anwendungsbereiche zu entwickeln.