Die Arbeitsgruppe Translationale Forschung konnte erfolgreich ein DFG-Projekt initiieren, welches sich mit der Identifizierung unbekannter Personen mithilfe der Computer Vision (CV) beschäftigt. Das Projekt vergleicht ante- und postmortale radiologische Aufnahmen anhand von CV-Merkmalen, um den Personenkreis einer unbekannten Leiche einzugrenzen. Die Forscher untersuchen, ob eine automatisierte Identifizierung über eine große Merkmal-Datenbank als Alternative zur öffentlichen Fahndung der Kriminalpolizei geeignet ist. Mithilfe von künstlichen neuronalen Netzwerken werden die Methoden der Merkmalsgewinnung beschleunigt und robuster gemacht, weiterhin wird evaluiert, wie gut die Methode auf CT- und Röntgenaufnahmen von verschiedenen Körperregionen anwendbar ist.
Forschung
Die Arbeitsgruppe Translationale Forschung vereint erfahrene Forscher, die sich mit einer Vielfalt an Themen aus der medizinischen Bildgebung beschäftigen. Dies beinhaltet bspw. eine computergestützte Bildanalyse, tiefes Lernen für Bildrekonstruktion, forensische Radiologie, Evaluation von medizinischen Implantaten und eine umfassende Abdeckung verschiedener Modalitäten wie Magnetresonanztomographie (MRT), Computertomographie (CT), Röntgen und Angiographie. Die Forscher arbeiten auch an der Entwicklung von Leistungsindikatoren und einer ausgewogenen Bewertungskarte für die Krankenhaus-Radiologie und bemühen sich, die Effizienz und Qualität der klinischen Radiologie zu verbessern.
Publikationen zum DFG-Projekt:
- Koch, R., Mentzel, H-J., Heinrich, A. Deep Learning for forensic age estimation using orthopantomograms in children, adolescents, and young adults. European Radiology (2025).
- Heinrich, A. Automatic personal identification using a single CT image. European Radiology (2024). https://link.springer.com/article/10.1007/s00330-024-11013-x
- Heinrich, A. Accelerating computer vision-based human identification through the integration of deep learning-based age estimation from 2 to 89 years. Scientific Reports 14, 4195 (2024). https://www.nature.com/articles/s41598-024-54877-1
Auszeichnungen:
Der European Congress of Radiology (ECR) ist einer der größten und bedeutendsten internationalen Kongresse im Bereich der Radiologie. Im Jahr 2024 wurde die Präsentation "Automatic Person Identification using a Single CT Image" mit der Auszeichnung magna cum laude geehrt. Diese Anerkennung unterstreicht die hohe Qualität und den innovativen Ansatz der Forschung, die bedeutende Fortschritte im Bereich der automatisierten Personenidentifikation mittels CT-Bildgebung ermöglicht.
Für eine sichere Durchführung einer MRT-Untersuchung bei Patienten mit Implantaten gibt es wichtige Verhaltensregeln zu beachten. Bereits vor Betretung des Magnetraums muss die MRT-Kompatibilität des Implantats samt Bedingungen für eine sichere Anwendung in der MRT bekannt sein und strikt eingehalten werden. In der Arbeitsgruppe werden regelmäßig neue Implantate hinsichtlich ihrer Eignung für die MRT mit internationalen Standardmessverfahren der American Society for Testing and Materials (ASTM), National Electrical Manufacturers Association (NEMA) und International Organization for Standardization (ISO) bewertet. Unsere Forschung trägt zur Vermeidung von durch das Implantat hervorgerufenen schweren Verletzungen bei, erlaubt jedoch auch die Durchführung einer MRT-Untersuchung sobald ein Implantat als sicher evaluiert wurde.
https://link.springer.com/article/10.1007/s00330-020-07546-6
Die Perkutane transluminale Angioplastie (PTA) ist ein medizinisches Verfahren in der Angiographie, bei dem ein verengtes Blutgefäß erweitert und dadurch die Durchblutung des Gefäßes wieder verbessern werden kann. Dabei wird ein Ballon in die Blutgefäße eingeführt und an der Verengung (Stenose) aufgeblasen. Studien haben gezeigt, dass ein mit medikamenten-beschichteter Ballon besser vor einer Wiederverengung des Gefäßes (Restenose) schützen kann, jedoch waren die Ergebnisse nicht immer konsistent. Die Arbeitsgruppe hat untersucht in wie weit Reibungsverluste am Gefäßsystem dazu führen, dass das Medikament nicht die geplante Zielregion erreicht und dadurch eine Restenose wahrscheinlicher wird. Sie konnten zeigen, dass die Ballons signifikante herstellerspezifische Unterschiede aufweisen und die Dosierung des Medikaments an der Zielregion erheblich vom Verlauf der Intervention abhängen kann.
Die Arbeitsgruppe untersuchte in wie weit eine CT-basierte Thermometrie mit virtual monoenergetischen Bildern (VMI) aus Dual-Energie-Messungen möglich ist und hat das Ergebnis mit konventionellen polychromatischen Bildern verglichen. Dabei wurden drei Bild-Rekonstruktionsverfahren (gefilterte Rückprojektion FBP, Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-Volume ASIR-V, Deep Learning Image Reconstruction DLIR) angewendet. Die Studie ergab, dass VMI eine höhere Temperatur-Empfindlichkeit aufweisen und damit einen Vorteil für die CT-basierte Thermometrie darstellen können. Das Rekonstruktionsverfahren hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Thermometrie, wodurch drastische Dosisreduktionen in klinischen Anwendungen möglich sind.
https://link.springer.com/article/10.1007/s00330-021-08206-z