Arbeitsgruppe Kardiovaskuläre Bildgebung und Bildnachverarbeitung
Inhaltsübersicht
Begrüßung

Die kardiovaskuläre Bildgebung und Bildnachverarbeitung ist ein relativ überschaubarer Bereich der Radiologie und doch anspruchsvoll und spannend genug, um ein kleines Team aus der Abteilung Radiologie - E010 des DKFZ und aus der Abteilung Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Heidelberg ein weites Spektrum an wissenschaftlichen Herausforderungen zu bieten. Unsere akademischen Partner decken die Bereiche Bioinformatik, Bioenineering, Gefäßchirurgie, Kardiologie, Herzchirurgie, Medizinische Physik, Nuklearmedizin und Radiologie ab.
Mitarbeiter
- Balachandran, cand. med. Majuran, Hiwi
- Brenke, cand. med. Carolin, Doktorandin
- Demel, Dipl.Inf. Frauke, Wiss. Mitarbeiterin
- Fazekas, cand. med. Bence HiWi, Doktorand
- Henninger, cand. med. Verena, Ärztin, Doktorandin
- Ipek, D.Sc. Selcan, Hiwi
- Jobst, Dr. med. Bertram, Arzt
- Müller, cand.med. Tobias, Doktorand
- Müller-Eschner, Dr. med. Matthias, Arzt
- Smakic, cand. med. Arman, Doktorand
- von Stackelberg, Dr. rer. nat. Oyunaa, Wissenschaftliche Projektmanagerin 42-2407
- von Tengg-Kobligk, Dr. med. Hendrik, Arzt, Gruppenleiter 42-2407
- Weber, Dr. med. Tim F., Arzt
Ganten, PD Dr. med. Marika
Glemser, Dr. med. Philip
Karim, Dipl.-Med.-Inf. Sulafa
Partovi, Dr. med. Sasan
Rengier, cand. med. Fabian
Alumni
Hammerschmidt, Dr. med. Friedrich
Projekte
Imaging Corelab der ADSORB Studie
Imaging Corelab ist ein Teil der europäischen Multi-Center Studie ADSORB (Acute Uncomplicated Aortic Dissection Type B Evaluating Stent-Graft Placement OR Best medical Treatment (BMT) alone). Patientendaten für diese Studie werden in 27 Kliniken in Europa akquiriert und von Radiologen in Heidelberg analysiert. Sponsor der Studie ist W.L. Gore.
euHeart
Flächendeckende patientenspezifische Daten werden benutzt, um patientenspezifische Modelle für Einblicke in die Ursprünge und das Fortschreiten von Krankheitsbildern bezüglich Herzversagen, Herzrhythmusstörungen, koronare Herzkrankheit und aortalen Erkrankungen zu ermöglichen. Die Aufgaben von euHeart sind, zusammen mit diesen computerbasierten Anwendungen, die Vorteile von mehrdimensionalen Modellen bezüglich der klinischen Ergebnisse zu erforschen. Während des Projektes entwickelte individualisierte Modelle werden infolge dessen in den klinischen Kontext integriert, um die Behandlung von Erkrankungen zu verbessern. Außerdem werden die Daten, die aus dem anatomischen Aufbau der Modelle gewonnen werden, benutzt um medizinische Werkzeuge für kardiovaskuläre Interventionen zu optimieren. Die Abteilung Radiologie – E010 am DKFZ war am Anfang des Projektes offizieller Partner, aktuell ist sie aktiver, assoziierter Partner. Die Aufgaben unserer Arbeitsgruppe sind auf dem Gebiet der aortalen Typ B Dissektion formuliert.
Graduiertenkolleg 1126 „Intelligente Chirurgie“
Die breite Nutzung innovativer Operationsstrategien erfordert einen neu konzipierten chirurgischen Arbeitsplatz, in dem die essentielle Verzahnung von (intelligenter) Chirurgie und Medizintechnik adäquat berücksichtigt und die Verantwortung für die technologischen und chirurgischen Aspekte der Therapie professionell gelöst werden. Das Projekt wird als Graduiertenkolleg seit 2005 von der DFG gefördert. In enger Kooperation erforschen hier Ingenieure, Informatiker, Physiker und Mediziner neue Methoden für den chirurgischen Arbeitsplatz der Zukunft. Das Graduiertenkolleg ist eine interdisziplinäre Kooperation der Ruprecht-Karls Universität Heidelberg mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) Heidelberg.
Projekt P1
Da das Langzeit-Outcome der thorakalen endovaskulären aortalen Rekonstruktion (TEVAR) immer noch mit einer erhöhten Komplikationsrate einhergeht, ist eine simulationsbasierte Verbesserung der Therapieplanung gewünscht. Basierend auf flusssensitiven 2D und 3D Phasenkontrast MRT Sequenzen werden die Einflüsse spezifischer Aortenpathologien und TEVAR auf die Hämodynamik der Aorta untersucht. Als Grundlage dient hierbei ein modulares Flussphantom zur Darstellung verschiedener aortaler Bypasskonfigurationen. Die gewonnenen Messdaten ermöglichen die Entwicklung und Evaluation von Verfahren zur algorithmischen Blutdruckberechnung sowie Strömungssimulation. Die Ergebnisse sollen in zukünftige Patientenstudien einfließen.

Darstellung des Blutflusses in einem thorakalen Aortenaneurysma, basierend auf Phasen-Kontrast MRT Daten
Gefäßsegmentierung
Gemeinsam mit verschiedenen akademischen Partnern werden neue Software-Applikationen auf dem Gebiet der vaskulären Radiologie entwickelt bzw. kommerzielle Software überprüft.
QuantVessel
Quantifizierung von Blutgefäß-Morphologien aus tomografischen 3D-Bilddateien. (DFG Projekt RO 2471/6-1).
Entwicklung von modellbasierten Verfahren für eine präzise Quantifizierung der 3D-Morphologie menschlicher Blutgefäße mittels 3D-tomografischer Bilder (z.B. 3D CTA). Diese Verfahren kombinieren 3D-zylindrische Intensitätsmodelle mit einer inkrementellen Modellanpassung. Das Hauptanwendungsgebiet ist die Quantifizierung des Aortenbogens und seiner Hauptgefäßverzweigungen für eine verbesserte Operationsplanung bei Gefäßimplantaten.
Akademische Kooperationspartner
Ausgewählte Publikationen
Rengier F, Wörz S, Godinez WJ, Schumacher H, Böckler D, Rohr K, Kauczor HU, von Tengg-Kobligk H. Development of In-vivo Quantitative Geometric Mapping of the Aortic Arch for Advanced Endovascular Aortic Repair: Feasibility and Preliminary Results. J Vasc Interv Radiol. 2011 Apr 2. [Epub ahead of print]
Biesdorf A, Wörz S, Müller T, Weber TF, Heye T, Hosch W, von Tengg-Kobligk H, Rohr K. Model-based segmentation and motion analysis of the thoracic aorta from 4D ECG-gated CTA images. Med Image Comput Assist Interv. 2011;14(Pt 1):589-96
S. Wörz, von Tengg-Kobligk H, Henninger V, Rengier F, Schumacher H, Böckler D, Kauczor HU, Rohr K. 3-D quantification of the aortic arch morphology in 3-D CTA data for endovascular aortic repair. IEEE Trans Biomed Eng. 2010 Oct;57(10):2359-68.
Weber TF, Tetzlaff R, Rengier F, Geisbüsch P, Kopp-Schneider A, Böckler D,
Eichinger M, Kauczor HU, von Tengg-Kobligk H. Respiratory displacement of the thoracic aorta: physiological phenomenon with potential implications for thoracic endovascular repair. Cardiovasc Intervent Radiol. 2009 Jul;32(4):658-65.
von Tengg-Kobligk H, Böckler D, Jose TM, Ganten M, Kotelis D, Nagel S,
Giesel FL, Kirchin MA, Delorme S, Schumacher H, Allenberg JR, Kauczor HU.
Feeding arteries of the spinal cord at CT angiography before and after
thoracic aortic endografting. J Endovasc Ther. 2007 Oct;14(5):639-49.