Lernverfahren für die Prädiktion des klinischen Verlaufs von Schlaganfällen mittels multivariater CT Bilder
Die Behandlung von akuten Hirninfarkten erfordert eine sehr sorgfältige Entscheidungsfindung in kürzester Zeit. Ärzte müssen schnellstmöglich nach Eintreffen des/der Patienten/in und Bildgebung festlegen, welcher Therapiepfad die größtmögliche Überlebenschance bietet und Schädigungen des Gehirns möglichst reduziert. Die Entscheidungen müssen eine Vielzahl von tomographischen 3D-Bilddaten (CT-Perfusionskarten und Infrarotbilder) und weiteren klinischen Indikatoren (Alter, NIHSS, etc.) einbeziehen.
Neue Methoden im Bereich der Bildverarbeitung, der Modellierung und des maschinellen Lernens, welche mit den vielfältigen Schwierigkeiten klinischer Daten umgehen können, sollen während dieses Forschungsprojektes entwickelt, implementiert und getestet werden. Ein umfangreicher Datensatz mit retrospektiven multispektralen Bilddaten von Schlaganfallpatienten steht für die Entwicklung und das Training dieser Modelle zur Verfügung.
Die neuen Algorithmen sollen eingesetzt werden um automatisch eine pixelweise Prädiktionskarte des Gewebes mit Überlebenschancen zu generieren. Dies geschieht in Abhängigkeit der möglichen Therapie (z.B. Gefäßrekanalisation) und ermöglicht eine Einschätzung wie zeitnah ein solcher Eingriff durchgeführt werden muss. Die Arbeit wird in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Neuroradiologie im Kontext des TRAVE-STROKE-Projektes durchgeführt.
Das Projekt wird durch die Sektion Medizin in Paketantrages TRAVE Stroke gefördert.
Ausgewählte Publikationen
- Lucas C., Kemmling A., Bouteldja N., Aulmann L.F., Madany Mamlouk A., Heinrich M.P.
Learning to Predict Ischemic Stroke Growth on Acute CT Perfusion Data by Interpolating Low-Dimensional Shape Representations
Frontiers in Neurology, 9, 989, 2018 - Lucas C., Kemmling A., Madany Mamlouk A., Heinrich M.P.
Multi-scale neural network for automatic segmentation of ischemic strokes on acute perfusion images
In: 2018 IEEE 15th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2018)2018 IEEE 15th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2018), Washington, DC, IEEE, 1118-1121, 2018 - Maier O., Menze B.H., von der Gablentz J., Häni L., Heinrich M.P., Liebrand M., Winzeck S., Basit A., Bentley P., Chen L. et al.
ISLES 2015 - A public evaluation benchmark for ischemic stroke lesion segmentation from multispectral MRI
Medical Image Analysis 2017
Projektteam
M.Sc. Christian Lucas
Jun.-Prof. Dr. Mattias P. Heinrich
Kooperationspartner
Dr. André Kemmling, Institut für Neuroradiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Lübeck
Dr. Amir Madany-Mamlouk, Institut für Neuro- und Bioinformatik, Universität zu Lübeck
- Forschung
- KI und Deep Learning in der Medizin
- Medizinische Bildverarbeitung und VR-Simulation
- Integration und Nutzbarmachung von medizinischen Daten
- Sensordatenanalyse für assistive Gesundheitstechnologien
- AG Medical Image Computing and Artificial Intelligence
- AG Medical Data Science
- AG Medical Deep Learning
- AG Medical Data Engineering
- Nachwuchsgruppe Diagnostik und Erforschung von Bewegungsstörungen
Ansprechpartner
Mattias Heinrich
Professor
Gebäude MFC2, 4.OG
mattias.heinrich(at)uni-luebeck.de
+49 451 3101 5602