H P Meinzer

Publications (164)158.67 Total impact

• Article: Magnetic tracking in the operation room using the da Vinci(®) telemanipulator is feasible.

  H G Kenngott, I Wegner, J Neuhaus, F Nickel, L Fischer, T Gehrig, H P Meinzer, B P Müller-Stich
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  ABSTRACT: In recent years, robotic assistance for surgical procedures has grown on a worldwide scale, particularly for use in more complex operations. Such operations usually require meticulous handling of tissue, involve a narrow working space and limit the surgeon's sense of orientation in the human body. Improvement in both tissue handling and working within a narrow working space might be achieved through the use of robotic assistance. Soft tissue navigation might improve orientation by visualizing important target and risk structures intraoperatively, thereby possibly improving patient outcome. Prerequisites for navigation are its integration into the surgical workflow and accurate localization of both the instruments and patient. Magnetic tracking allows for good integration but is susceptible to distortion through metal or electro-magnetic interference, which may be caused by the operation table or a robotic system. We have investigated whether magnetic tracking can be used in combination with the da Vinci(®) (DV) telemanipulator in terms of stability and precision. We used a common magnetic tracking system (Aurora(®), NDI Inc.) with the DV in a typical operation setup. Magnetic field distortion was evaluated using a measuring facility, with the following reference system: without any metal (R), operation table alone (T), DV in standby (D) and DV in motion (Dm). The maximum error of the entire tracking volume for R, T, D and Dm was 9.9, 32.8, 37.9 and 37.2 mm, respectively. Limiting the tracking volume to 190 mm (from cranial to caudal) resulted in a maximum error of 4.0, 8.3, 8.5 and 8.9 mm, respectively. When used in the operation room, magnetic tracking shows high errors, mainly due to the operation table. The target area should be limited to increase accuracy, which is possible for most surgical applications. The use of the da Vinci(®) telemanipulator only slightly aggravates the distortion and can thus be used in combination with magnetic tracking systems.
  Journal of Robotic Surgery 03/2013; 7(1):59-64.
• Article: Navigated targeting of liver lesions: pitfalls of electromagnetic tracking.

  A M Franz, M Servatius, A Seitel, B Radeleff, H-U Kauczor, H-P Meinzer, L Maier-Hein
  Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering 08/2012; · 0.53 Impact Factor
• Article: Statistical tracking of tree-like tubular structures with efficient branching detection in 3D medical image data.

  X Wang, T Heimann, P Lo, M Sumkauskaite, M Puderbach, M de Bruijne, H P Meinzer, I Wegner
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  ABSTRACT: The segmentation of tree-like tubular structures such as coronary arteries and airways is an essential step for many 3D medical imaging applications. Statistical tracking techniques for the extraction of elongated structures have received considerable attention in recent years due to their robustness against image noise and pathological changes. However, most tracking methods are limited to a specific application and do not support branching structures efficiently. In this work, we present a novel statistical tracking approach for the extraction of different types of tubular structures with ringlike cross-sections. Domain-specific knowledge is learned from training data sets and integrated into the tracking process by simple adaption of parameters. In addition, an efficient branching detection algorithm is presented. This approach was evaluated by extracting coronary arteries from 32 CTA data sets and distal airways from 20 CT scans. These data sets were provided by the organizers of the workshop '3D Segmentation in the Clinic: A Grand Challenge II-Coronary Artery Tracking (CAT08)' and 'Extraction of Airways from CT 2009 (EXACT'09)'. On average, 81.5% overlap and 0.51 mm accuracy for the tracking of coronary arteries were achieved. For the extraction of airway trees, 51.3% of the total tree length, 53.6% of the total number of branches and a 4.98% false positive rate were attained. In both experiments, our approach is comparable to state-of-the-art methods.
  Physics in Medicine and Biology 08/2012; 57(16):5325-42. · 2.83 Impact Factor
• Article: Standardized assessment of new electromagnetic field generators in an interventional radiology setting.

  L Maier-Hein, A M Franz, W Birkfellner, J Hummel, I Gergel, I Wegner, H-P Meinzer
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  ABSTRACT: Two of the main challenges associated with electromagnetic (EM) tracking in computer-assisted interventions (CAIs) are (1) the compensation of systematic distance errors arising from the influence of metal near the field generator (FG) or the tracked sensor and (2) the optimized setup of the FG to maximize tracking accuracy in the area of interest. Recently, two new FGs addressing these issues were proposed for the well-established Aurora(®) tracking system [Northern Digital, Inc. (NDI), Waterloo, Canada]: the Tabletop 50-70 FG, a planar transmitter with a built-in shield that compensates for metal distortions emanating from treatment tables, and the prototypical Compact FG 7-10, a mobile generator designed to be attached to mobile imaging devices. The purpose of this paper was to assess the accuracy and precision of these new FGs in an interventional radiology setting. A standardized assessment protocol, which uses a precisely machined base plate to measure relative error in position and orientation, was applied to the two new FGs as well as to the well-established standard Aurora(®) Planar FG. The experiments were performed in two different settings: a reference laboratory environment and a computed tomography (CT) scanning room. In each setting, the protocol was applied to three different poses of the measurement plate within the tracking volume of the three FGs. The two new FGs provided higher precision and accuracy within their respective measurement volumes as well as higher robustness with respect to the CT scanner compared to the established FG. Considering all possible 5 cm distances on the grid, the error of the Planar FG was increased by a factor of 5.94 in the clinical environment (4.4 mm) in comparison to the error in the laboratory environment (0.8 mm). In contrast, the mean values for the two new FGs were all below 1 mm with an increase in the error by factors of only 2.94 (Reference: 0.3 mm; CT: 0.9 mm) and 1.04 (both: 0.5 mm) in the case of the Tabletop FG and the Compact FG, respectively. Due to their high accuracy and robustness, the Tabletop FG and the Compact FG could eliminate the need for compensation of EM field distortions in certain CT-guided interventions.
  Medical Physics 06/2012; 39(6):3424-34. · 2.83 Impact Factor
• Article: Electromagnetic tracking for US-guided interventions: standardized assessment of a new compact field generator.

  A M Franz, K März, J Hummel, W Birkfellner, R Bendl, S Delorme, H-P Schlemmer, H-P Meinzer, L Maier-Hein
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  ABSTRACT: PURPOSE: One of the main challenges related to electromagnetic tracking in the clinical setting is a placement of the field generator (FG) that optimizes the reliability and accuracy of sensor localization. Recently, a new mobile FG for the NDI Aurora(®) tracking system has been presented. This Compact FG is the first FG that can be attached directly to an ultrasound (US) probe. The purpose of this study was to assess the precision and accuracy of the Compact FG in the presence of nearby mounted US probes. MATERIALS AND METHODS: Six different US probes were mounted onto the Compact FG by means of a custom-designed mounting adapter. To assess precision and accuracy of the Compact FG, we employed a standardized assessment protocol. Utilizing a specifically manufactured plate, we measured positional data on three levels of distances from the FG as well as rotational data. RESULTS: While some probes had negligible influence on tracking accuracy two probes increased the mean distance error up to 1.5 mm compared with a reference measurement of 0.5 mm. The jitter error consistently stayed below 0.2 mm in all cases. The mean relative error in orientation was found to be smaller than 3°. CONCLUSION: Attachment of an US probe to the Compact FG does not have a critical influence on tracking accuracy in most cases. Clinical benefit of this promising mobile FG must be shown in future studies.
  International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 05/2012; · 1.48 Impact Factor
• Article: Volumetrische Analyse und Visualisierung kardiologischer Ultraschalldaten

  G. Glombitza, R. DeSimone, I. Wolf, V. Heid, S. Hagl, H. P. Meinzer
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  ABSTRACT: Fragestellung: Für die Bewertung von Klappendefekten ist die Echokardiographie ein bildgebendes Standardverfahren. Die gute räumliche und zeitliche Auflösung dient als Grundlage für eine Vielzahl unterschiedlicher Auswertungsverfahren, die die Beurteilung von Klappendefekten erlauben. Die dynamische Farbvisualisierung und die Volumetrie von Regurgitationsjets stellen eine neue Methode der Beurteilung von Klappeninsuffizienzen dar. Methode: Die Volumen der Regurgitationsjets von 58 Patienten wurden auf einer externen Workstation nach Segmentierung des linken Vorhofs vermessen und mit dem Regurgitationsvolumen verglichen. Ergebnisse: Die Volumen der Regurgitationsjets zeigen eine signifikante Korrelation mit den Regurgitationsvolumen, das mit gepulstem Doppler gewonnen wurde. Dieses Ergebnis gilt sowohl für zentrale als auch für exzentrische Jets. Schlussfolgerungen: Die Volumetrie von Regurgitationsjets ist ein Verfahren, das die dreidimensionale Form der zu untersuchenden Volumen besonders berücksichtigt. Die dynamische Farbvisualisierung der Jets im Kontext der Myokardstrukturen erlaubt eine Zuordnung von intrakardialen Flüssen zu den morphologischen Strukturen. Eine Echtzeitvisualisierung, die die Möglichkeit bietet, Teile des Myokards interaktiv aus der Rekonstruktion zu entfernen, erlaubt eine dynamische Darstellung des intrakardialen Flusses während eines Herzzyklus. Background: Echocardiography is a standard imaging technique for the assessment of heart valve disease. The good spatial and temporal resolution is the basis for different methods which provide information about the severity of such defects. Dynamic colour visualisation and volumetric measurements of regurgitant jets are a new evaluating tool for the assessment of heart valve insufficiencies. Methods: The regurgitant jet volume of 58 patients was evaluated on an external workstation after segmentation of the left atrium and compared to regurgitant volume; the correlation was good. This result is valid for central jets as well as for eccentric jets. Conclusions: Measurement of regurgitant jet volume is a method which considers the three-dimensional shape of the examined volume. Real-time visualisation techniques which support the interactive clipping of morphological structures provide dynamic visualisation of intracardiac flow during the heart cycle. Dynamic colour visualisation of jets together with myocardial structures allows the assignment of intracardiac flow to morphological structures.
  Der Radiologe 04/2012; 40(2):168-175. · 0.61 Impact Factor
• Article: Computerunterstützte Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie

  St. Haßfeld, J. Brief, R. Krempien, J. Raczkowsky, J. Münchenberg, H. Giess, H. P. Meinzer, U. Mende, H. Wörn, J. Mühling
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  ABSTRACT: Hintergrund: Methoden der Virtuellen Realität werden in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie zur Planung und dreidimensionalen individuellen Simulation operativer Eingriffe genutzt. Simulation: Um komplexe Eingriffe mit Hilfe des Computers simulieren zu können, müssen die diagnostischen Bilddaten, insbesondere verschiedene Aufnahmemodalitäten (CT, MRT, US), untereinander in Relation gesetzt werden, sodass ein schnelles Umschalten zwischen verschiedenen Modalitäten und das Betrachten von Mischbildern ermöglicht werden. Segmentierungstechniken zur Rekonstruktion dreidimensionaler Darstellungen von Weichgewebe- und Knochenteilen sind erforderlich. Es müssen intuitiv bedienbare und ergonomische Methoden zur Interaktion bereitgestellt werden, die dem Mediziner eine exakte und schnelle Eingabe der beabsichtigten chirurgischen Eingriffe in der Planungs- und Simulationsphase ermöglichen. Operation: In der Operationsphase wird dem Chirurgen mit Werkzeugen zur Instrumentennavigation bereits heute interaktive Unterstützung in Form von Operationsanleitung und Überwachung von Gefahrenpotentialen zur Verfügung gestellt. Die Formen künftiger intraoperativer Unterstützung sind einerseits solche passiven Werkzeuge zur Unterstützung der intraoperativen Orientierung, andererseits aber auch so genannte Nachführsysteme (semiaktive Systeme), die die chirurgische Tätigkeit begleiten und unterstützen, und letztendlich Roboter, die spezifische Schritte vollkommen autonom durchführen. Diskussion: Techniken der Virtuellen Realität erlangen auch in medizinischen Anwendungen zunehmend Bedeutung. Vieles befindet sich noch im Entwicklungs- oder Prototypstadium, bedeutende Auswirkungen auf die chirurgische Routinetätigkeit sind aber bereits absehbar. Background: Methods from the area of virtual reality are used in oral and maxillofacial surgery for the planning and three-dimensional individual simulation of surgeries. Simulation: In order to simulate complex surgeries with the aid of a computer, the diagnostic image data and especially various imaging modalities (CT, MRT, US) must be arranged in relation to each other, thus enabling rapid switching between the various modalities as well as the viewing of mixed images. Segmenting techniques for the reconstruction of three-dimensional representations of soft-tissue and osseous areas are required. We must develop ergonomic and intuitively useable interaction methods for the surgeon, thus allowing for precise and fast entry of the planned surgical intervention in the planning and simulation phase. Surgery: During the surgical phase, instrument navigation tools offer the surgeon interactive support through operation guidance and control of potential dangers. This feature is already available today. Future intraoperative assistance will take the form of such passive tools for the support of intraoperative orientation as well as so-called tracking systems (semi-active systems) which accompany and support the surgeons’ work. The final form are robots which execute specific steps completely autonomously. Discussion: The techniques of virtual reality keep gaining in importance for medical applications. Many applications are still being developed or are still in the form of a prototype. However, it is already clear that developments in this area will have a considerable effect on the surgeon’s routine work.
  Der Radiologe 04/2012; 40(3):218-226. · 0.61 Impact Factor
• Article: Anwendung der virtuellen Realität für MRA-Daten komplexer Gefäßstrukturen

  F. Floemer, G. Glombitza, M. V. Knopp, S. O. Schoenberg, K. Brockmeier, H. P. Meinzer
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  ABSTRACT: In den letzten Jahren haben die Entwicklungen in der schnellen MR-Bildgebung dazu geführt, dass die MR-Technik als echte Alternative zur konventionellen Angiographie angesehen werden kann. Die Möglichkeiten der MR-Angiographie in Kombination mit Methoden der dreidimensionalen Rekonstruktion werden beschrieben und verschiedene Methoden der Bildnachverarbeitung werden anhand von Fallbeispielen dargestellt. Die Untersuchungen wurden an einem klinischen 1,5-T-Magnetresonanztomographen (Siemens Vision, Erlangen) mit konventionellen, für die Angiographie zur Verfügung stehenden MR-Sequenzen durchgeführt. Die verschiedenen Möglichkeiten der Nachverarbeitung wurden entweder direkt am MR-Tomographen oder an externen Auswertungsworkstations (Siemens Virtuoso und CHILI) vorgenommen. Diskussion: Vorgestellt werden komplexe dreidimensionale Nachverarbeitungen im Bereich der Lungengefäße, der thorakalen Aorta, der abdominalen Aorta und von Nierentransplantaten. Es zeigen sich für die diagnostische Wertigkeit Unterschiede der einzelnen Verfahren. Als Verfahren der Wahl eignet sich besonders die Volume-rendering-Technik im Hinblick auf den Zeitaufwand für die Rekonstruktion und den Informationsgehalt der Visualisierung. During the last years because of the progress in magnetic resonance imaging (MRI) magnetic resonance angiography (MRA) has become a serious alternative to conventional X-ray angiography. The potential of MRA in combination with methods for three-dimensional reconstruction will be presented and different methods for image post-processing are discussed based on a number of cases. The examinations were performed on a clinical 1.5T magnetic resonance tomograph (Siemens Vision, Erlangen) using conventional MR angiography sequences. The different options of post-processing were carried out online on the console and offline using dedicated workstations (Siemens Virtuoso and CHILI). Discussion: Complex post-processing procedures are applied to different areas like pulmonary vasculature, thoracic aorta, abdominal aorta, and renal transplant arteries. Different diagnostic values can be seen for the variety of three-dimensional reconstruction methods. According to our experience volume rendering has been selected as the method of choice due to the time needed for reconstruction and the information content of the resulting image.
  Der Radiologe 04/2012; 40(3):246-255. · 0.61 Impact Factor
• Source

  Available from: chili-radiology.de

  Article: Evaluation des CHILI-Teleradiologienetzwerks nach 4 Jahren im klinischen Einsatz

  U. Engelmann, M. Schwab, A. Schröter, P. Rusu, H.-P. Meinzer
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  ABSTRACT: Das CHILI-Teleradiologienetzwerk besteht aus mehr als 60 installierten Systemen in Deutschland und den USA. Radiologische Bilder und kardiologische Multiframebilder werden mit Hilfe des CHILI-(Tele-)Radiologiesystems in Routine ausgetauscht. In diesem Artikel wird untersucht, wie das System im klinischen Betrieb eingesetzt wird. Dies geschieht auf der Basis von Logfiles, die durch das System generiert werden. In diesen Dateien werden die verwendeten Funktionen und Protokolle, die Menge der importierten Daten, durchgeführte Übertragungen, und weitere wichtige Informationen gespeichert. Betrachtet werden Zeitpunkt und Anzahl der Bildimporte für die einzelnen Modalitäten sowie die zur Datenübertragung verwendeten Methoden und Protokolle. Es werden unterschiedliche Aspekte der Telekonferenz betrachtet und schließlich medizinische Anwendungsszenarien in den verschiedenen Einsatzumgebungen beschrieben. Ein wichtiges Ergebnis dieser Evaluation ist, dass das System nicht nur als Notfallsystem dient, sondern darüber hinaus im täglichen Gebrauch als allgemeine multifunktionale Workstation mit fortgeschrittenen Funktionen für Teleradiologie und Telekardiologie eingesetzt wird. The CHILI teleradiology network has more than 60 installations in Germany and the USA. Radiological images and cardiological multiframe series are exchanged in clinical routine. This article investigates in what way and how often the system is used. This is done by means of accounting files that are produced automatically by the system. User functions, transmission protocols, data quantity, frequencies and time of data transmission and teleconferences are evaluated and discussed in this paper. Different application scenarios have been identified and are described and analyzed as well. An important result is, that the system is not merely an emergency system. Instead, it is used in daily routine as a multifunctional, multimodality workstation with advanced features for teleradiology and telecardiology.
  Der Radiologe 04/2012; 42(2):87-93. · 0.61 Impact Factor
• Conference Proceeding: GPU-basierte Verarbeitung von hochaufgelsten Videodaten zur Navigation in der laparoskopischen Prostatektomie

  M Müller, A Seitel, M Baumhauer, A Jalal, D Teber, J Rassweiler, H P Meinzer, Lena Maier-Hein
  11. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft fr Computer- und Roboterassistierte Chirurgie (CURAC); 01/2012
• Conference Proceeding: Markerless navigation for percutaneous needle insertions

  A Seitel, M Servatius, A M Franz, T Kilgus, N Bellemann, B R Radeleff, S Fuchs, H -P Meinzer, L Maier-Hein
  24th International Conference of the Society for Medial Innovation and Technology (SMIT); 01/2012
• Conference Proceeding: Simplified Development of Image-Guided Therapy Software with MITK-IGT

  A M Franz, A Seitel, M Servatius, C Zöllner, I Gergel, I Wegner, J Neuhaus, S Zelzer, M Nolden, J Gaa, P Mercea, K Yung, C M Sommer, B A Radeleff, H -P Schlemmer, H -U Kauczor, H -P Meinzer, L Maier-Hein
  [show abstract] [hide abstract]
  ABSTRACT: Due to rapid developments in the research areas of medical imaging, medical image processing and robotics, computer assistance is no longer restricted to diagnostics and surgical planning but has been expanded to surgical and radiological interventions. From a software engineering point of view, the systems for image-guided therapy (IGT) are highly complex. To address this issue, we presented an open source extension to the well-known Medical Imaging Interaction Toolkit (MITK) for developing IGT systems, called MITK-IGT. The contribution of this paper is two-fold: Firstly, we extended MITK-IGT such that it (1) facilitates the handling of navigation tools, (2) provides reusable graphical user interface (UI) components, and (3) features standardized exception handling. Secondly, we developed a software prototype for computer-assisted needle insertions, using the new features, and tested it with a new Tabletop field generator (FG) for the electromagnetic tracking system NDI Aurora . To our knowledge, we are the first to have integrated this new FG into a complete navigation system and have conducted tests under clinical conditions. In conclusion, we enabled simplified development of imageguided therapy software and demonstrated the utilizability of applications developed with MITK-IGT in the clinical workflow.
  SPIE Medical Imaging 2012: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling; 01/2012
• Conference Proceeding: Markerlose Navigation für perkutane Nadelinsertionen

  A Seitel, M Servatius, A M Franz, T Kilgus, N Bellemann, B R Radeleff, S Fuchs, H -P Meinzer, L Maier-Hein
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  ABSTRACT: Navigationssysteme für minimal-invasive Nadelinsertionen basieren häufig auf externen oder internenMarkern zur Registrierung und Bewegungserfassung. Somit wird der bisherige klinische Workflow durch Verwendung zusätzlicher Hardware und speziell angefertigter Instrumente sowie teilweise durch erhöhte Invasivität drastisch verändert. Wir stellen das erste Navigationssystem für perkutane Nadelinsertionen vor, das, basierend auf der Time-of-Flight (ToF)-Kameratechnik, (1) ohne zusätzliche Marker auskommt und (2) sowohl Registrierung als auch Navigation mit einer einzigen Kamera ohne zusätzliche Hardware (z.B. Trackingsystem) ermöglicht. In einer ersten Phantomevaluation konnte eine Zielgenauigkeit im Bereich von 4 mm ermittelt werden.
  Bildverarbeitung für die Medizin 2012; 01/2012
• Conference Proceeding: Markerlose Navigation fr perkutane Nadelinsertionen

  A Seitel, M Servatius, A M Franz, N Bellemann, M Engel, K Yung, T Kilgus, C M Sommer, B Radeleff, H -P Meinzer, L Maier-Hein
  11. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft fr Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V.; 01/2012
• Conference Proceeding: Registration of Partially Overlapping Surfaces for Range Image based Augmented Reality on Mobile Devices

  T.Kilgus, A M Franz, A Seitel, K März, L Bartha, M Fangerau, S Mersmann, A Groch, H -P Meinzer, L Maier-Hein
  SPIE Medical Imaging 2012: Image Processing, CAD, PACS, Ultrasonic Imaging, and Biomedical Applications; 01/2012
• Conference Proceeding: Genauigkeitsuntersuchung und in-vitro Applikation eines neuen Feldgenerators

  A M Franz, M Servatius, A Seitel, J Hummel, W Birkfellner, L Bartha, H -P Schlemmer, C M Sommer, B A Radeleff, H -U Kauczor, H -P Meinzer, L Maier-Hein
  Bildverarbeitung fr die Medizin 2012; 01/2012
• Article: Microwave ablation of porcine kidneys in vivo: effect of two different ablation modes ("temperature control" and "power control") on procedural outcome.

  C M Sommer, F Arnegger, V Koch, B Pap, M Holzschuh, N Bellemann, T Gehrig, J Senft, F Nickel, C Mogler, S Zelzer, H P Meinzer, U Stampfl, H U Kauczor, B A Radeleff
  [show abstract] [hide abstract]
  ABSTRACT: This study was designed to analyze the effect of two different ablation modes ("temperature control" and "power control") of a microwave system on procedural outcome in porcine kidneys in vivo. A commercially available microwave system (Avecure Microwave Generator; MedWaves, San Diego, CA) was used. The system offers the possibility to ablate with two different ablation modes: temperature control and power control. Thirty-two microwave ablations were performed in 16 kidneys of 8 pigs. In each animal, one kidney was ablated twice by applying temperature control (ablation duration set point at 60 s, ablation temperature set point at 96°C, automatic power set point; group I). The other kidney was ablated twice by applying power control (ablation duration set point at 60 s, ablation temperature set point at 96°C, ablation power set point at 24 W; group II). Procedural outcome was analyzed: (1) technical success (e.g., system failures, duration of the ablation cycle), and (2) ablation geometry (e.g., long axis diameter, short axis diameter, and circularity). System failures occurred in 0% in group I and 13% in group II. Duration of the ablation cycle was 60±0 s in group I and 102±21 s in group II. Long axis diameter was 20.3±4.6 mm in group I and 19.8±3.5 mm in group II (not significant (NS)). Short axis diameter was 10.3±2 mm in group I and 10.5±2.4 mm in group II (NS). Circularity was 0.5±0.1 in group I and 0.5±0.1 in group II (NS). Microwave ablations performed with temperature control showed fewer system failures and were finished faster. Both ablation modes demonstrated no significant differences with respect to ablation geometry.
  CardioVascular and Interventional Radiology 05/2011; 35(3):653-60. · 2.09 Impact Factor
• Chapter: Analysis of the Flow in Dynamically Changing Central Airways

  E. Hylla, O. Frederich, F. Thiele, M. Puderbach, J. Ley-Zaporozhan, H. -U. Kauczor, X. Wang, H. -P. Meinzer, I. Wegner
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  ABSTRACT: To analyse the dynamic flow in central airways, a workflow has been established which finally enables numerical simulation with simultaneous consideration of natural deformed geometries and inversion of flow direction. A comprehensive description of the radiologic experiments, the segmentation methods and the simulation procedure is given. Finally results gained from simulations in static and dynamic airways are presented and discussed.
  04/2011: pages 33-48;
• Chapter: Quantifizierung des viszeralen, subkutanen und totalen Fettgewebes in Ganzkörper MRT Bildern

  D. Wald, T. Schwarz, J. Dinkel, B. Teucher, M. Müller, S. Delorme, R. Kaaks, H.-P. Meinzer, T. Heimann
  [show abstract] [hide abstract]
  ABSTRACT: Fettleibigkeit ist ein verbreitetes Problem in der westlichen Welt und kann Krankheiten wie Krebs, Typ-2-Diabetes und Herz- Kreislauf-Erkrankungen auslösen. In den vergangenen Jahren wurde die Magnetresonanztomographie (MRT) zu einer praktikablen Methode, um die Menge und Verteilung des Fettgewebes im Körper zu messen. Die manuelle Analyse ist besonders bei Ganzkörperdaten ein zeitaufwendiger Prozess. Dieses Paper stellt ein semi-automatisches Verfahren vor, dass die unterschiedlichen Fettgewebsarten im gesamten Körper mit geringem Benutzeraufwand quantifiziert. Dabei werden statistische Formmodelle und morphologische Operatoren verwendet, um die verschiedenen Arten des Fettgewebes zu trennen, und um das Knochenmark zu detektieren. Die Methode wurde an 15 Ganzkörper-MRT-Daten getestet. Das Ergebnis der Segmentierung des totalen Fettgewebes erreichte eine volumetrische Überlappung von (93,7±5,5)% und einen Volumenunterschied von (7,3±6,4)% gegenüber dem Goldstandard.
  03/2011: pages 254-258;
• Chapter: Time-of-Flight Kameratechnik für Augmented Reality in der computergestützten Chirurgie

  S. Mersmann, M. Müller, A. Seitel, F. Arnegger, R. Tetzlaff, M. Baumhauer, B. Schmied, H.-P. Meinzer, L. Maier-Hein
  [show abstract] [hide abstract]
  ABSTRACT: Medizinische Interventionen werden zunehmend durch Augmented Reality unterstützt, um aus prä-operativen Bildern zusätzliche Informationen über die Anatomie und Pathologie des Patienten zu erhalten. Dazu bedarf es einer Registrierung mit einer intra-operativen Bildgebungsmodalität wie C-Bogen Computertomograph (CT), Ultraschall oder Endoskop. In diesem Beitrag untersuchen wir das Potential der neuartigen Time-of-Flight (ToF) Kameratechnik für die markerlose Registrierung. Dafür wurden korrespondierende CT- und ToFAufnahmen je einer explantierter Leber von Schwein und Mensch akquiriert, die vor den Aufnahmen mit Zielmarkern ausgestattet wurden. Durch die angewendete Registrierungsmethode wurden die CT-Marker auf die 2D ToF-Marker aus dem ToF-Intensitätsbild abgebildet und der 2D Target Visualization Error (TVE) als Qualitätsmaß bestimmt. Zus ätzlich wurden Videoaufnahmen der untersuchten Organe gemacht, um den 2D TVE einer bekannten marker-basierten Registrierungsmethode zur Schätzung der Kameraposition (Inside-Out Tracking) bestimmen zu können. Die ToF-basierte markerlose Registrierung ergab einen mittleren TVE von 2.3 ± 1.3 mm. Im Vergleich dazu lag der TVE der markerbasierten Registrierung bei 0.9 ± 0.4 mm.
  03/2011: pages 219-223;