Computer-assistierte Medizinische Interventionen

Abteilung Computer-assistierte Medizinische Interventionen

Prof. Dr. Lena Maier-Hein

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Mission unserer Abteilung ist die computergestützte Verbesserung der interventionellen Patientenbehandlung. Ärztinnen und Ärzte sollen während des gesamten Behandlungsprozesses – von der Diagnose einer Krankheit über die Therapie bis hin zur Nachsorge - mit relevanten Informationen zum richtigen Zeitpunkt unterstützt werden. Die Entwicklungen unserer multidisziplinären Abteilung basieren dabei auf den Prinzipien und dem Wissen aus einer Vielzahl von Forschungsbereichen wie der Informatik, Physik, Mathematik und Medizin. Der aktuelle Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf folgenden drei Kerngebieten:

Augmented Reality: Die zentrale Herausforderung bei interventioneller Tumordiagnose und -therapie besteht aus der Detektion und der Unterscheidung von bösartigem und gesundem Gewebe sowie der präzisen Navigation von medizinischen Instrumenten. Unser Ziel ist es, die klinische interventionelle Bildgebung basierend auf neuartigen Bildgebungsmodalitäten und Analysemethoden zu revolutionieren. Unsere Methodik vereint dabei neuere Biophotoniktechniken, einschließlich multispektraler optischer und optoakustischer Bildgebung in Kombination mit modernen maschinellen Lernmethoden. Dies ermöglicht die Visualisierung vieler wichtiger morphologischer und funktioneller Parameter, wie zum Beispiel kritischer Strukturen oder der Sauerstoffsättigung des Bluts, mittels Augmented Reality.

Surgical Data Science: Unsere Vision ist die Beobachtung sämtlicher Ereignisse vor, während und nach einer Behandlung, um so den Ärztinnen und Ärzten eine kontextbezogene Assistenz bereitstellen zu können. Um auf der Grundlage von Daten aus heterogenen Quellen zu einer objektiven Entscheidungsfindung zu gelangen, arbeiten wir an innovativen Konzepten für die umfassende Datenerfassung, -annotation und -verarbeitung.

Klinische Translation: Um den Weg für eine klinische Translation unserer Arbeit zu ebnen, werden alle unsere Projekte in enger Zusammenarbeit mit klinischen Partnern durchgeführt. Translational geförderte Projekte ermöglichen die Umsetzung unserer Ansätze im klinischen Umfeld und führen somit zu unserem übergeordneten Ziel, die Qualität und Sicherheit der Patientenbehandlung zu verbessern.

Kontakt

Prof. Dr. Lena Maier-Hein
Computer-assistierte Medizinische Interventionen (E130)
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 581
69120 Heidelberg
Tel: +49 6221 42 2354

Ausgewählte Publikationen

  • Maier-Hein L, Vedula SS, Speidel S, Navab N, Kikinis R, Park A, Eisenmann M, Feussner H, Forestier G, Giannarou S, Hashizume M. Surgical data science for next-generation interventions. Nature Biomedical Engineering. 2017;1(9):691.
  • Wirkert SJ, Vemuri AS, Kenngott HG, Moccia S, Götz M, Mayer BF, Maier-Hein KH, Elson DS, Maier-Hein L. Physiological Parameter Estimation from Multispectral Images Unleashed. In International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 2017; LNCS, vol. 10435:134-141.
  • Franz AM, Seitel A, Bopp N, Erbelding C, Cheray D, Delorme S, Grünwald F, Korkusuz H, Maier-Hein L. First clinical use of the EchoTrack guidance approach for radiofrequency ablation of thyroid gland nodules. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 2017; 12(6):931-40
  • Maier-Hein L, Franz AM, dos Santos TR, Schmidt M, Fangerau M, Meinzer HP, Fitzpatrick JM. Convergent iterative closest-point algorithm to accomodate anisotropic and inhomogenous localization error. Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on. 2012;34(8):1520-32.
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