Prof. Rose
Institut für Medizintechnik (IMT)
2024
Abstract
Demonstration of a universal cable-Management-system for MRI-guided interventions in anesthesia
Odenbach, Robert; Düx, Daniel; Gerlach, Thomas; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel; Wacker, Frank; Rose, Gerd
In: 14th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2024, S. 28 [Symposium: 14th Interventional MRI Symposium, Annapolis, Maryland, October 17-18, 2024]
Investigating the feasibility of MR-based conductivity measurement during electroporation of multi-conductivity agarose phantom on a clinical 1.5 T MRI
Belker, Othmar; Gerlach, Thomas; Hubmann, Max Joris; Müller, Noah; Eisenmannm, Marcel; Rose, Gerd; Speck, Oliver; Wacker, Frank; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel
In: 14th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2024, S. 86 [Symposium: 14th Interventional MRI Symposium, Annapolis, Maryland, October 17-18, 2024]
Demonstration of a large scale, fully metal-free tray-platform for instrument support during interventional MRI procedures
Odenbach, Robert; Düx, Daniel; Gerlach, Thomas; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel; Wacker, Frank; Rose, Gerd
In: 14th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2024, S. 90 [Symposium: 14th Interventional MRI Symposium, Annapolis, Maryland, October 17-18, 2024]
Simultaneous and respiratory motion-synchronized T2 and T2* mapping of the human kidneys
Velasquez Vides, Jose Raul; Herrmann, Carl J. J.; Gladytz, Thomas; Shalikar, Shahriar; Millward, Jason M.; Waiczies, Sonia; Seeliger, Erdmann; Mattern, Hendrik; Rose, Georg; Niendorf, Thoralf
In: ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition - Concord, CA : International Society for Magnetic Resonance in Medicine . - 2024, Artikel 2754 [Konferenz: ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition, Singapore, 04-09 May 2024]
First experience with MR thermometry and assessment of the ablation zone in microwave ablation of a bioprotein phantom on a 0.55T scanner
Belker, Othmar; Gerlach, Thomas; Krafft, Axel Joachim; Maier, Florian; Requardt, Martin; Horstmann, Dominik; Rose, Gerd; Speck, Oliver; Wacker, Frank; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel
In: 14th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2024, S. 17 [Symposium: 14th Interventional MRI Symposium, Annapolis, Maryland, October 17-18, 2024]
Demonstration of a versatile, fully metal-free mechanical holding arm for interventional MRI procedures
Odenbach, Robert; Düx, Daniel; Gerlach, Thomas; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel; Vogt, Marcel; Wacker, Frank; Rose, Gerd
In: 14th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2024, S. 89 [Symposium: 14th Interventional MRI Symposium, Annapolis, Maryland, October 17-18, 2024]
Buchbeitrag
Investigation of correction and decomposition algorithms in bedside x-ray imaging simulating a multi-layer flat panel detector
Schaefer, Jamin; Liu, Stephen Z.; Kappler, Steffen; Lueck, Ferdinand; Ritschl, Ludwig; Weber, Thomas; Zbijewski, Wojciech; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE - Bellingham, Wash. : SPIE, Bd. 12925 (2024), S. 127 [Konferenz: SPIE Medical Imaging, San Diego, California, United States, 18 - 23 February 2024]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Effect of spectral filtering and segmental X-ray tube current switch-off on interventionalist’s scatter exposure during CT fluoroscopy
Großer, Oliver Stephan; Volk, Martin; Georgiades, Marilena; Punzet, Daniel; Alsawalhi, Bahaa; Kupitz, Dennis; Omari, Jazan; Wissel, Heiko; Kreißl, Michael; Rose, Georg; Pech, Maciej
In: Bioengineering - Basel : MDPI, Bd. 11 (2024), Heft 8, Artikel 838, insges. 10 S.
Generating Contrast-Enhanced Liver MRI Images from Native Sequences
Hürtgen, Janine; Hille, Georg; Saalfeld, Sylvia; Kreher, Robert; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg; Ringe, Kristina I.
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 10 (2024), Heft 1, S. 33-36
MRI-compatible abdomen phantom to mimic respiratory-triggered organ movement while performing needle-based interventions
Vogt, Ivan; Engel, Katja; Schlünz, Anton; Kowal, Robert; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: International journal of computer assisted radiology and surgery - Berlin : Springer . - 2024, insges. 10 S. [Online first]
Joint B0 and image reconstruction in low-field MRI by physics-informed deep-learning
Schote, David; Winter, Lukas; Kolbitsch, Christoph; Rose, Georg; Speck, Oliver; Kofler, Andreas
In: IEEE transactions on biomedical engineering / Institute of Electrical and Electronics Engineers - New York, NY : IEEE, Bd. 71 (2024), Heft 10, S. 2842-2853
Vacuum-based and body-mounted robotic-patient interface with an integrated metasurface for MRI-guided interventions
Vogt, Ivan; Engel, Nico; Eisenmann, Marcel; Odenbach, Robert; Kowal, Robert; Düx, Daniel; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 10 (2024), Heft 1, S. 93-96
DDoS-UNet - incorporating temporal information using dynamic dual-channel UNet for enhancing super-resolution of dynamic MRI
Chatterjee, Soumick; Sarasaen, Chompunuch; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: IEEE access / Institute of Electrical and Electronics Engineers - New York, NY : IEEE, Bd. 12 (2024), S. 99122-99136
Deformable 3D/3D CT-to-digital-tomosynthesis image registration in image-guided bronchoscopy interventions
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Saalfeld, Sylvia; Kellnberger, Stephan; Schulz, Jessica; Fahrig, Rebecca; Bhadra, Krish; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: Computers in biology and medicine - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 171 (2024), Artikel 108199, insges. 13 S.
Exploration of interpretability techniques for deep COVID-19 classification using chest X-ray images
Chatterjee, Soumick; Saad, Fatima; Sarasaen, Chompunuch; Ghosh, Suhita; Krug, Valerie; Khatun, Rupali; Mishra, Rahul; Desai, Nirja; Radeva, Petia; Rose, Georg; Stober, Sebastian; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas
In: Journal of imaging - Basel : MDPI, Bd. 10 (2024), Heft 2, Artikel 45, insges. 22 S.
CT-augmented digital tomosynthesis image reconstruction in image-guided bronchoscopy interventions
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Saalfeld, Sylvia; Kellnberger, Stephan; Schulz, Jessica; Fahrig, Rebecca; Bhadra, Krish; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: Medical physics - Hoboken, NJ : Wiley . - 2024, insges. 1-13 S. [Online first]
Dissertation
Dynamic radio location in medical environment
Briese, Danilo; Rose, Georg
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2024, 1 Online-Ressource (XVII, 146 Seiten, 20,93 MB) [Literaturverzeichnis: Seite 125-134][Literaturverzeichnis: Seite 125-134]
Artikel in Kongressband
Concept development of a cross-reality ecosystem for urban knowledge transfer spaces
Joeres, Fabian; Zittlau, Philipp; Herbrich, Wilhelm; Heinrich, Florian; Rose, Georg; Hansen, Christian
In: 2nd Joint Workshop on Cross Reality to be held in conjunction with the IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR 2024) - crossrealities, insges. 4 S. [Workshop: 2nd Joint Workshop on Cross Reality]
2023
Abstract
Shear wave excitation in tissue phantom through non-spherical bubble collapse
Izak Ghasemian, Saber; Reuter, Fabian; Fan, Yuzhe; Rose, Georg; Ohl, Claus-Dieter
In: Bulletin of the American Physical Society - New York, NY : Soc. . - 2023, Artikel J46.00004
Prognostic and predictive role of immune profiling of image guided liver cancer interventions
Gylstorff, Severin; Rahm, Clements; Siba, Christian; Barajas Ordonez, Felix; Bär, Caroline; Rose, Georg; Omari, Jazan; Relja, Borna; Pech, Maciej
In: 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 82-83, Artikel 124 [Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2023, Mannheim, 19-20 October 2023]
Polyvinylalkohol-Cryogele (PVA-C) als Basis zur Erstellung anthropomorpher Trainingsphantome für CT-geführte Eingriffe
Volk, Martin; Fomin, Ivan; Engel, Katja; Georgiades, Marilena; Omari, Jazan; Rose, Georg; Pech, Maciej; Großer, Oliver Stephan
In: 54. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik, DGMP 2023 / Deutsche Gesellschaft für Medizinische Physik , 2023 - [Berlin] : [Deutsche Gesellschaft für Medizinische Physik e.V.], S. 146-147, Artikel PS02.06 [Konferenz: 54. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik, DGMP 2023, Magdeburg, 27.-30.09. 2023]
Polyvinyl alcohol cryogel (PVA-C) as a base material for anthropomorphic phantoms in CT applications
Volk, Martin; Vogt, Ivan; Engel, Katja; Georgiades, Marilena; Omari, Jazan; Rose, Georg; Pech, Maciej; Großer, Oliver Stephan
In: 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 80-81, Artikel 123 [Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2023, Mannheim, 19-20 October 2023]
Tracking algorithm for the robotic system μRIGS in interventional MRI
Thieße, Gina; Vogt, Ivan; Gerlach, Thomas; Wacker, Frank; Speck, Oliver; Rose, Georg; Gutberlet, Marcel; Hensen, Bennet
In: Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2023, Mannheim, 19-20 October 2023, 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 12
Feasibility of current density imaging during IRE-treatment at 3T
Belker, Othmar; Gerlach, Thomas; Hubmann, Max Joris; Rose, Georg; Wacker, Frank; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel
In: Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, Mannheim, October 19 - 20, 2023, 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 76-77
Standardized manufacturing of polyvinylalcohol cryogel through microwave - proof-of-concept-study
Kulzer, Emma-Luise; Volk, Martin; Vogt, Ivan; Liegmal, Dominic; Engel, Katja; Rose, Georg; Großer, Oliver Stephan
In: Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2023, Mannheim, 19-20 October 2023, 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 28-29
MR-thermometry on moving organs by a reproducible respiration simulation
Belker, Othmar; Gutberlet, Marcel; Gerlach, Thomas; Schluenz, Anton; Rose, Georg; Wacker, Frank; Hensen, Bennet; Vogt, Ivan
In: Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, Mannheim, October 19 - 20, 2023, 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 63-64
MetaGate wireless resonator for MR-guided percutaneous interventions
Kowal, Robert; Knull, Lucas; Hubmann, Max Joris; Düx, Daniel; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg; Maune, Holger
In: 6th Conference on Image-Guided Interventions - Mannheim . - 2023, S. 58-59 [Konferenz: 6th Conference on Image-Guided Interventions, Mannheim, October 19 - 20, 2023]
Buchbeitrag
Liver segmentation in time-resolved C-arm CT volumes reconstructed from dynamic perfusion scans using time separation technique
Chatterjee, Soumick; Haseljić, Hana; Frysch, Robert; Kulvait, Vojtěch; Semshchikov, Vladimir; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Brüsch, Inga; Werncke, Thomas; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: 2022 IEEE 5th International Image Processing, Applications and Systems Conference / IEEE International Conference on Image Processing Applications and Systems , 2022 - [Piscataway, NJ] : IEEE . - 2023, insges. 7 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Accurate determination of hip implant wear, cup anteversion and inclination through AI automated 2D-3D registration
Klebingat, Stefan; Bien, Tanja; Hürtgen, Janine; Grover, Priyanka; Dreischarf, Marcel; Alkhateeb, Shareef; Jäger, Marcus; Rose, Georg
In: Journal of orthopaedic research - Hoboken, NJ [u.a.] : Wiley, Bd. 41 (2023), Heft 9, S. 1985-1995
Sinogram upsampling using Primal-Dual UNet for undersampled CT and radial MRI reconstruction
Ernst, Philipp; Chatterjee, Soumick; Rose, Georg; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas
In: Neural networks - Amsterdam : Elsevier, Bd. 166 (2023), S. 704-721
Liver segmentation using turbolift learning for CT and cone-beam C-arm perfusion imaging
Haseljić, Hana; Chatterjee, Soumick; Frysch, Robert; Kulvait, Vjtěch; Semshchikov, Vladimir; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Brüsch, Inga; Werncke, Thomas; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: Computers in biology and medicine - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 154 (2023), Artikel 106539
Towards a biomechanical breast model to simulate and investigate breast compression and its effects in mammography and tomosynthesis
Hertel, Madeleine; Makvandi, Resam; Kappler, Steffen; Nanke, Ralf; Bildhauer, Petra; Saalfeld, Sylvia; Radicke, Marcus; Juhre, Daniel; Rose, Georg
In: Physics in medicine and biology - Bristol : IOP Publ., Bd. 68 (2023), Heft 8, Artikel 085007
Dissertation
Towards faster and more precise MR spectroscopy at 7 T
Riemann, Layla Tabea; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektro- und Informationstechnik 2023, 1 Online-Ressource (XII, 76, XIII-XXIII Seiten, 40,26 MB) [Literaturverzeichnis: Seite XIII-XXIII][Literaturverzeichnis: Seite XIII-XXIII]
Monitoring of microwave liver ablation by surface body-matched antennas
Khan, Muhammad Saad; Rose, Georg; Maune, Holger
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2023, 1 Online-Ressource (xi, 121, 2 Seiten, 9,01 MB) [Literaturverzeichnis : Seite 109-119][Literaturverzeichnis : Seite 109-119]
Prior knowledge for deep learning based interventional cone beam Computed Tomography reconstruction
Ernst, Philipp; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Informatik 2023, 1 Online-Ressource (xiii, 151 Seiten, 13,57 MB) [Literaturverzeichnis: Seite 111-124][Literaturverzeichnis: Seite 111-124]
2022
Abstract
Optimierung der Organperfusion in einem präklinischen ex-vivo Lungenperfusionsmodell
Knoblich, Isabell; Linge, Helena; Wiese-Rischke, Cornelia; Padmanabhan, Shweatha; Kulvait, Vojtech; Rose, Georg; Walles, Thorsten
In: Pneumologie - Stuttgart [u.a.] : Thieme, Bd. 76 (2022), Heft 2, S. 119-120
Sensorless and cost-efficient force feedback signal acquisition for bowden cable-driven manipulators and robotics during image-guided procedures
Eisenmann, Marcel; Fomin, Ivan; Odenbach, Robert; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: 13th Interventional MRI Symposium - Leipzig, 2022 . - 2022, S. 109
Intensity-based tracking technique to register devices in MRI-guided procedures
Fomin, Ivan; Kowal, Robert; Gutberlet, Marcel; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: 13th Interventional MRI Symposium - Leipzig, 2022 . - 2022, S. 51
Development of a low-cost B0 field mapping device
Eisenmann, Marcel; Fomin, Ivan; Prier, Marcus; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: London bound 2022 - International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2022 . - 2022
Multifunctional, elastic and non-metallic Bowden-cable coupling mechanism for the modularization and remote control of the RIGS instrument micropositioning system
Thoma, Niklas; Odenbach, Robert; Fomin, Ivan; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: Symposium: 13th Interventional MRI Symposium 2022, Leipzig, October 14-15, 2022, 13th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2022, S. 110
Demonstration of versatile anatomically designed instrument alignment units for the remote operated RIGS instrument micropositioning system
Odenbach, Robert; Fomin, Ivan; Thoma, Niklas; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: Symposium: 13th Interventional MRI Symposium 2022, Leipzig, October 14-15, 2022, 13th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2022, S. 39
Application of litz wires in MRI coil design up to 15 MHz
Kowal, Robert; Fomin, Ivan; Prier, Marcus; Pannicke, Enrico; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: London bound 2022 - International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2022 . - 2022
Metamaterial inspired surface resonators as wireless coil
Kowal, Robert; Knull, Lucas; Pannicke, Enrico; Hubmann, Max Joris; Fomin, Ivan; Gareis, Daniel; Scherbel, Selina; Hensen, Bennet; Rose, Georg; Wacker, Frank; Speck, Oliver
In: 13th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2022, S. 106 [Symposium: 13th Interventional MRI Symposium 2022, Leipzig, October 14-15, 2022]
Multi-channel receive coil for MRI-guided interventions
Kowal, Robert; Pannicke, Enrico; Gareis, Daniel; Scherbel, Selina; Knull, Lucas; Fomin, Ivan; Hubmann, Max Joris; Hensen, Bennet; Rose, Georg; Wacker, Frank; Speck, Oliver
In: 13th International Interventional MRI Symposium - Leipzig . - 2022, S. 107 [Symposium: 13th Interventional MRI Symposium 2022, Leipzig, October 14-15, 2022]
Modularizable, MRI-compatible and elastic abdominal phantom to perform dynamic interventional experiments under simulated respiratory cycles
Engel, Katja; Fomin, Ivan; Gerlach, Thomas; Hensen, Bennet; Gutberlet, Marcel; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: 13th Interventional MRI Symposium - Leipzig, 2022 . - 2022, S. 117
Buchbeitrag
Prior-aided volume of interest CBCT image reconstruction for clinical interventional data
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Behme, Daniel; Pfeiffer, Tim; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE - Bellingham, Wash. : SPIE, Bd. 12031 (2022), Artikel 1203127
Development of a sterile interaction device during Image guided minimal-invasive interventions
Gruell, Christina; Pannicke, Enrico; Rose, Georg; Richter, Klaus; Krüger, Klaus
In: Konferenz: 44th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society, EMBC, Glasgow, Scotland, United Kingdom, 11-15 July 2022, 44rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2022, S. 2506-2509
Time separation technique using prior knowledge for dynamic liver perfusion imaging
Haseljić, Hana; Kulvait, Vojtěch; Frysch, Robert; Saad, Fatima; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Brüsch, Inga; Werncke, Thomas; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE - Bellingham, Wash. : SPIE, Bd. 12304 (2022)
Noise and dose reduction in CT brain perfusion acquisition by projecting time attenuation curves onto lower dimensional spaces
Kulvait, Vojtech; Hoelter, Philip; Punzet, Daniel; Doerfler, Arnd; Rose, Georg
In: Konferenz: SPIE Medical Imaging, 2022, San Diego, California, Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Bd. 12031 (2022)
The effect of x-ray tube voltage modulation to quality of perfusion images in cone beam C-arm CT
Haseljić, Hana; Frysch, Robert; Kulvait, Vojtěch; Pfeiffer, Tim; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Brüsch, Inga; Werncke, Thomas; Rose, Georg; Punzet, Daniel
In: Proceedings of SPIE - Bellingham, Wash. : SPIE, Bd. 12031 (2022)
Towards patient specific reconstruction using perception-aware CNN and planning CT as prior
Ghosh, Suhita; Ernst, Philipp; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Stober, Sebastian
In: IEEE ISBI 2022 proceedings , 2022 - Piscataway, NJ, USA1 : IEEE ; isbi [Konferenz: 19th International Symposium on Biomedical Imaging, ISBI, Kolkata, India, 28-31 March 2022]
Iterative intraoperative digital tomosynthesis image reconstruction using a prior as initial image
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Saalfeld, Sylvia; Schulz, Jessica; Georgi, Jens-Christoph; Nürnberger, Andreas; Lauritsch, Günter; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE - Bellingham, Wash. : SPIE, Bd. 12304 (2022), Artikel 123042Y [Konferenz: Seventh International Conference on Image Formation in X-Ray Computed Tomography, ICIFXCT 2022, Baltimore, United States, 2022]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
ReconResNet: Regularised residual learning for MR image reconstruction of undersampled cartesian and radial data
Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Sarasaen, Chompunuch; Yassin, Hadya; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: Computers in biology and medicine - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 143 (2022), Artikel 105321
Fourier-based decomposition for simultaneous 2-voxel MRS acquisition with 2SPECIAL
Riemann, Layla Tabea; Aigner, Christoph Stefan; Mekle, Ralf; Speck, Oliver; Rose, Georg; Ittermann, Bernd; Schmitter, Sebastian; Fillmer, Ariane
In: Magnetic resonance in medicine - New York, NY [u.a.]: Wiley-Liss, Bd. 88 (2022), 5, S. 1978-1993
A novel use of time separation technique to improve flat detector CT perfusion imaging in stroke patients
Kulvait, Vojtěch; Hoelter, Philip; Frysch, Robert; Haseljić, Hana; Doerfler, Arnd; Rose, Georg
In: Medical physics - Hoboken, NJ : Wiley, Bd. 49 (2022), Heft 6, S. 3624-3637
Dissertation
Gait event recognition for triggering functional electrical stimulation during robotic gait training
Schicketmüller, Andreas; Rose, Georg
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2022, 1 Online-Ressource (ix, 159 Seiten, 7,4 MB), Illustrationen
Evaluation der Perfusionsbildgebung zur Schlaganfalldiagnostik am C-Arm-CT
Gugel, Sebastian; Rose, Georg; Berg, Philipp; Pech, Maciej
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2022, XIV, 114 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 101-109]
Artikel in Kongressband
Motion-robust dynamic abdominal MRI using k-t GRASP and dynamic dual-channel training of super-resolution U-Net (DDoS-UNet)
Sarasaen, Chompunuch; Chatterjee, Soumick; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: ResearchGATE - Cambridge, Mass. : ResearchGATE Corp. . - 2022, insges. 4 S. [Konferenz: ISMRM-ESMRMB 2022]
Dual Branch Prior-SegNet - CNN for interventional CBCT using planning scan and auxiliary segmentation loss
Ernst, Philipp; Ghosh, Suhita; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas
In: Medical Imaging with Deep Learning - OpenReview.net . - 2022, Artikel Paper 92, insges. 3 S. [Konferenz: Medical Imaging with Deep Learning, MIDL 2022, Zürich, Switzerland, July 06, 2022]
DDoS-UNet - incorporating temporal information using dynamic dual-channel UNet for enhancing super-resolution of dynamic MRI
Chatterjee, Soumick; Serasaen, Chompunuch; Rose, Georg; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas
In: ResearchGATE - Cambridge, Mass. : ResearchGATE Corp. . - 2022, insges. 4 S. [Konferenz: Medical Imaging with Deep Learning (MIDL), Zürich, 2022]
Primal-Dual UNet for sparse view cone beam computed tomography volume reconstruction
Ernst, Philipp; Chatterjee, Soumick; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas
In: ResearchGATE - Cambridge, Mass. : ResearchGATE Corp. . - 2022, insges. 4 S. [Konferenz: Medical Imaging with Deep Learning (MIDL), Zürich, 2022]
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Liver segmentation using turbolift learning for CT and cone-beam C-arm perfusion imaging
Haseljić, Hana; Chatterjee, Soumick; Frysch, Robert; Kulvait, Vojtěch; Semshchikov, Vladimir; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Brüsch, Inga; Werncke, Thomas; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: De.arxiv.org - [S.l.] : Arxiv.org . - 2022, Artikel 2207.10167, insges. 16 S.
DDoS-UNet - incorporating temporal information using dynamic dual-channel UNet for enhancing super-resolution of dynamic MRI
Chatterjee, Soumick; Sarasaen, Chompunuch; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: De.arxiv.org - [S.l.] : Arxiv.org . - 2022, Artikel 2202.05355, insges. 12 S.
2021
Abstract
[my]RIGS - Microposition robotics in clinical workflow for MRI guided prostate interventions
Fomin, Ivan; Odenbach, Robert; Fischbach, Frank; Pannicke, Enrico; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: Magnetic resonance materials in physics, biology and medicine - Heidelberg: Springer, 1993, Volume 34(2021), Suppl. 1, Seite S82-S83
Flexible split-coil design for various field strengths
Kowal, Robert; Pannicke, Enrico; Prier, Marcus; Ehses, Mai; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magnetic resonance materials in physics, biology and medicine - Heidelberg: Springer, 1993, Volume 34(2021), Suppl. 1, Seite S37
Adjusting the acquisition parameters of spherical ellipse tomosynthesis scan orbit for guiding interventional bronchoscopy
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Nürnberger, Andreas; Lauritsch, Guenter; Rose, Georg
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 9-10 [Konferenz: 5th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2021, Magdeburg, 13-14 October 2021]
Polymer optical fibers (POF) for motion detection in magnetic resonance imaging
Warsch, Alexander; Pannicke, Enrico; Kallweit, Jan; Jahn, Matthias; Rose, Georg
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC)/ Conference on Image-Guided Interventions - Magdeburg: [Otto-von-Guericke University Magdeburg], 2021; Hansen, Christian *1980-* . - 2021, S. 83-84
Extraction of prior knowledge basis function set for model-based perfusion reconstruction of the liver
Haseljić, Hana; Kulvait, Vojtech; Frysch, Robert; Wernecke, Thomas; Hensen, Bennet; Brüsch, Inga; Magdowski, Mathias; Wacker, Frank; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: Konferenz: 5th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2021, Magdeburg, 13-14 October 2021, 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 11-12
Heating measurement of different ECG cable lengths and system states
Thieme, Oliver; Bauer, Michael; Huppertz, David; Rauwolf, Thomas; Lego, Denise; Braun-Dullaeus, Rüdiger; Rose, Georg
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC)/ Conference on Image-Guided Interventions - Magdeburg: [Otto-von-Guericke University Magdeburg], 2021; Hansen, Christian *1980-* . - 2021, S. 69-70
Heating measurement of different ECG cable lengths and system states
Kwapik, Remigiusz; Moritz, Julia; Hensen, Bennet; Janny, Benedikt; Pannicke, Enrico; Schott, Danny; Rose, Georg; Speck, Oliver; Wacker, Frank
In: Konferenz: 5th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2021, Magdeburg, 13-14 October 2021, 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 51-52
Towards truncation handling in Grangeat-based registration of flat-panel projections
Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Konferenz: 5th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2021, Magdeburg, 13-14 October 2021, 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 45-46
Robustness evaluation of grangeat registration for prior-based reconstruction
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Behme, Daniel; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: Konferenz: 5th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2021, Magdeburg, 13-14 October 2021, 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 7
Comparison of SNR between a low-field (0.26T) Tabletop-MRI and a clinical high-field (3T) scanner
Kowal, Robert; Pannicke, Enrico; Prier, Marcus; Vick, Ralf; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: ISMRM & SMRT Annual Meeting and Exhibition$an online experience : 15-20 May 2021 - Concord, CA: International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2021 . - 2021
Integration of MR compatible bowden cables with position feedback sensors into compact microposition robotics
Eisenmann, Marcel; Fomin, Ivan; Schröder, Kerstin; Habisreuther, Tobias; Pannicke, Enrico; Rose, Georg
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC)/ Conference on Image-Guided Interventions - Magdeburg: [Otto-von-Guericke University Magdeburg], 2021; Hansen, Christian *1980-* . - 2021, S. 29-30
Developing fast tools to perform deconvolution-based C-arm perfusion processing using Time separation technique and algebraic CT reconstruction in a diagnostically acceptable time
Kulvait, Vojtech; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 47-48
MRI safety evaluation of flexible coil
Ehses, Maik; Pannicke, Enrico; Sánchez López, Juan Sebastián; Scherbel, Selina; Kowal, Robert; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC)/ Conference on Image-Guided Interventions - Magdeburg: [Otto-von-Guericke University Magdeburg], 2021; Hansen, Christian *1980-* . - 2021, S. 79-80
Disposable receive coils for MR-guided interventions
Kowal, Robert; Sánchez López, Juan Sebastián; Pannicke, Enrico; Ehses, Maik; Moritz, Julia; Scherbel, Selina; Hensen, Bennet; Becker, Mathias; Fischbach, Frank; Pech, Maciej; Wacker, Frank; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC)/ Conference on Image-Guided Interventions - Magdeburg: [Otto-von-Guericke University Magdeburg], 2021; Hansen, Christian *1980-* . - 2021, S. 25-26
Virtual reality-based usability laboratory for interventional MR applications
Kwapik, Remigiusz; Moritz, Julia; Hensen, Bennet; Janny, Benedikt; Pannicke, Enrico; Schott, Danny; Rose, Georg; Speck, Oliver; Wacke, Frank
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC) , 2021 - Magdeburg : [Otto-von-Guericke University Magdeburg] ; Hansen, Christian *1980-*, S. 51-52 [Konferenz: 5th Conference on Image-Guided Interventions, IGIC 2021, Magdeburg, 13-14 October 2021]
Educational tabletop MRI system using the open-source console for real-time acquisition (OCRA)
Prier, Marcus; Schote, David; Fomin, Ivan; Witzel, Thomas; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: ISMRM & SMRT Annual Meeting and Exhibition$an online experience : 15-20 May 2021 - Concord, CA: International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2021 . - 2021
Combining receive coils with microposition robotics for MRI guided interventions
Fomin, Ivan; Kowal, Robert; Pannicke, Enrico; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: 5th Conference on Image-Guided Interventions (IGIC)/ Conference on Image-Guided Interventions - Magdeburg: [Otto-von-Guericke University Magdeburg], 2021; Hansen, Christian *1980-* . - 2021, S. 27-28
Buchbeitrag
Wireless electrocardiography and impedance cardiography devices using a network time protocol for synchronized data
Orsolini, Stefano; Pannicke, Enrico; Fomin, Ivan; Thieme, Oliver; Rose, Georg
In: 43rd Annual International Conferences of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2021, S. 480-483
Perception-aware losses facilitate CT denoising and artifact removal
Ghosh, Suhita; Krug, Andreas; Rose, Georg; Stober, Sebastian
In: 2021 IEEE 2nd International Conference on Human-Machine Systems (ICHMS) / IEEE International Conference on Human-Machine Systems , 2021 - IEEE : IEEE, insges. 6 S. [Konferenz: IEEE 2nd International Conference on Human-Machine Systems, ICHMS, Magdeburg, Germany, 8-10 September 2021]
Simulation of SAR induced heating in infants undergoing 1.5 T magnetic resonance imaging
Kowal, Robert; Prier, Marcus; Pannicke, Enrico; Vick, Ralf; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: 43rd Annual International Conferences of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2021, S. 3380-3384
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Fine-tuning deep learning model parameters for improved super-resolution of dynamic MRI with prior-knowledge
Sarasaen, Chompunuch; Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: Artificial intelligence in medicine - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 121 (2021), Artikel 102196
Rapid safety assessment and mitigation of radiofrequency induced implant heating using small root mean square sensors and the sensor matrix Q s
Silemek, Berk; Seifert, Frank; Petzold, Johannes; Hoffmann, Werner; Pfeiffer, Harald; Speck, Oliver; Rose, Georg; Ittermann, Bernd; Winter, Lukas
In: Magnetic resonance in medicine - New York, NY [u.a.] : Wiley-Liss, Bd. 87 (2021), Heft 1, S. 509-527
RIGS - ultra-light micropositioning robotics for universal MRI guided interventions
Fomin, Ivan; Odenbach, Robert; Pannicke, Enrico; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin: De Gruyter, Bd. 7 (2021), 1, insges. 5 S.
A novel approach to 2D/3D registration of X-ray images using Grangeats relation
Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Rose, Georg
In: Medical image analysis - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 67 (2021), Artikel 101815, insges. 18 S.
Assessment of measurement precision in single-voxel spectroscopy at 7 T - toward minimal detectable changes of metabolite concentrations in the human brain in vivo
Riemann, Layla Tabea; Aigner, Christoph Stefan; Ellison, Stephen L. R.; Brühl, Rüdiger; Mekle, Ralf; Schmitter, Sebastian; Speck, Oliver; Rose, Georg; Ittermann, Bernd; Fillmer, Ariane
In: Magnetic resonance in medicine - New York, NY [u.a.] : Wiley-Liss, Bd. 87 (2022), Heft 3, S. 1119-1135
Dissertation
On the application of the polychromatic statistical reconstruction technique to C-arm CT data
Bismark, Richard; Rose, Georg
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2021, 131 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 121-131][Literaturverzeichnis: Seite 121-131]
Data-driven beam hardening correction for cone beam computed tomography
Abdurahman, Shiras; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2021, 1 Online-Ressource (xvii, 125 Seiten, 14,04 MB), Illustrationen
Vollautomatische Bestimmung von Hüfttotalendoprothesen-Parametern in routinemäßigen Röntgenbildern
Klebingat, Stefan; Rose, Georg; Saalfeld, Sylvia; Bertrand, Jessica
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2021, v, 171 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 141-157][Literaturverzeichnis: Seite 141-157]
Artikel in Kongressband
Prior-aided volume of interest CBCT image reconstruction
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv ; Schramm, Georg . - 2021, S. 76-80
Software implementation of the Krylov methods based reconstruction for the 3D cone beam CT operator
Kulvait, Vojtech; Rose, Georg
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv; Schramm, Georg . - 2021, S. 313-316
ReconResNet: regularised residual learning for MR image reconstruction of undersampled cartesian and radial data
Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Sarasaen, Chompunuch; Yassin, Hadya; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: Medical Imaging with Deep Learning - OpenReview.net . - 2021, insges. 3 S. [Konferenz: Medical Imaging with Deep Learning, MIDL 2021, Lübeck, Germany, 7. Juli 2021]
Trajectory upsampling for sparse conebeam projections using convolutional neural networks
Ernst, Philipp; Rak, Marko; Hansen, Christian; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv ; Schramm, Georg . - 2021, S. 285-288 [Meeting: 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine, 19-23 July 2021]
Sparse view deep differentiated backprojection for circular trajectories in CBCT
Ernst, Philipp; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv ; Schramm, Georg . - 2021, S. 463-466 [Meeting: 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine, 19-23 July 2021]
Application of time separation technique to enhance C-arm CT dynamic liver perfusion imaging
Haseljić, Hana; Kulvait, Vojtech; Frysch, Robert; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg; Wernecke, Thomas
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv ; Schramm, Georg . - 2021, S. 264-268
Spherical ellipse scan trajectory for tomosynthesis-assisted interventional bronchoscopy
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Georgi, Jens-Christoph; Knetsch, Torsten; Casal, Roberto F.; Nürnberger, Andreas; Lauritsch, Guenter; Rose, Georg
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv ; Schramm, Georg . - 2021, S. 352-356 [Meeting: 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine, 19-23 July 2021]
Two extensions of the separable footprint forward projector
Pfeiffer, Tim; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Proceedings of the 16th Virtual International Meeting on Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine$xhEditors: Georg Schramm, Ahmadreza Rezaei, Kris Thielemans and Johan Nuyts - arXiv ; Schramm, Georg . - 2021, S. 385-388
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Sinogram upsampling using primal-dual UNet for undersampled CT and radial MRI reconstruction
Ernst, Philipp; Chatterjee, Soumick; Rose, Georg; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas
In: De.arxiv.org - [S.l.] : Arxiv.org . - 2021, Artikel 2112.13443, insges. 20 S.
Noise and dose reduction in CT brain perfusion acquisition by projecting time attenuation curves onto lower dimensional spaces
Kulvait, Vojtech; Hoelter, Philipp; Dörfler, Arnd; Rose, Georg
In: De.arxiv.org - [S.l.]: Arxiv.org . - 2021, insges. 4 S.
ReconResNet: regularised residual learning for MR image reconstruction of undersampled cartesian and radial data
Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Sarasaen, Chompunuch; Yassin, Hadya; Podishetti, Ranadheer; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: De.arxiv.org - [S.l.] : Arxiv.org . - 2021, S. 1-15, Artikel 2103.09203
2020
Abstract
A robot control platform for motor impaired people
Will, Matthias; Peter, T.; Hanses, Magnus; Elkmann, Norbert; Rose, Georg; Hinrichs, Hermann; Reichert, Christoph
In: 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2020, 2020, paper TuBT1.4
Epipolar-constrained optical flow triangulation for the interior problem in CBCT
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Khosroshahi, Elnaz; Beuing, Oliver; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: Online-programm - IEEE, 2020, 2020, Poster panel: 179
Buchbeitrag
3D-localization of anatomic structures in tomographic images from optical flow of projection images
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Beuing, Oliver; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Bd. 11312 (2020), S. 654-659
Nullspace-constrained modifications of under-sampled interventional CT images using instrument-specific prior information
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Kulvait, Vojtěch; Punzet, Daniel; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Bd. 11312 (2020), S. 888-894
A generalized method for computation of n-dimensional Radon transforms
Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Bd. 11312 (2020), S. 610-616
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Gait event detection for stroke patients during robot-assisted gait training
Schicketmueller, Andreas; Lamprecht, Juliane; Hofmann, Marc; Sailer, Michael; Rose, Georg
In: Sensors - Basel: MDPI, 2001, Volume 20.2020, issue 12, article 3399, 12 Seiten
Dissertation
Verfahren zur Erhöhung der visuellen Wahrnehmung neurovaskulärer Stents unter Röntgendurchleuchtung
Hoffmann, Thomas; Rose, Georg; Juhre, Daniel
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2020, XIV, 108 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 92-97][Literaturverzeichnis: Seite 92-97]
Artikel in Kongressband
Overcoming truncation artifacts caused by the patient table in polyenergetic statistical reconstruction on clinical C-arm CT data
Bismark, Richard; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: CT Meeting 2020 proceedings/ International Conference on Image Formation in X-Ray Computed Tomography - [Nürnberg]: [Society of High Performance Computational Imaging (SHPCI) e.V.]; Kachelrieß, Marc *1969-* . - 2020, S. 348-351
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Exploration of interpretability techniques for deep COVID-19 classification using chest X-ray images
Chatterjee, Soumick; Saad, Fatima; Sarasaen, Chompunuch; Ghosh, Suhita; Khatun, Rupali; Radeva, Petia; Rose, Georg; Stober, Sebastian; Speck, Oliver; Nürnberger, Andreas
In: De.arxiv.org - [S.l.] : Arxiv.org - 2020, article 2006.02570, insgesamt 16 Seiten
2019
Abstract
Estimating the patient extent from truncated CBCT projections
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Beuing, Oliver; Speck, Oliver; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019, S. 40
The overview of the edge detection algorithms for the liver segmentation
Haseljić, Hana; Kulvait, Vojtech; Rose, Gerd
In: Konferenz: 4th Image-Guided Interventions Conference, Mannheim, Germany, November 4 - 5, 2019, 4th Image-Guided Interventions Conference - Mannheim . - 2019
Generating breathing deformation model from low resolution 4D MRI
Sarasaen, Chompunuch; Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: 4th Image-Guided Interventions Conference - Mannheim . - 2019 [Konferenz: 4th Image-Guided Interventions Conference, Mannheim, Germany, November 4 - 5, 2019]
Konzeptstudie eines interventionellen Computertomographen
Sarasaen, Chompunuch; Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019
Comparison between the usage of same and different variable density undersampling patterns for Deep Learning based MRI Reconstruction
Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Sarasaen, Chompunuch; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: 4th Image-Guided Interventions Conference - Mannheim . - 2019 [Konferenz: 4th Image-Guided Interventions Conference, Mannheim, Germany, November 4 - 5, 2019]
Patiententisch zur automatisierten isozentrischen CT-Bildgebung
Leopold, Mathias; Hoffmann, Thomas; Weiß, Tim; Nguyen, Benny; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019
CTRS - a 3D reconstruction software for cone beam and multi-slice CT
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Bismark, Richard; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019, insges. 1 S.
Reconstruction of difference images using the nullspace-constrained modification scheme and instrument-specific prior information
Saad, Fatima; Frysch, Robert; Kulvait, Vojtěch; Punzet, Daniel; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019, insges. 2 S.
Motion compensation in flat panel CT using a prior image
Pfeiffer, Tim; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019, S. 54
Comparison of optimization methods for few view CT using deep learning
Ernst, Philipp; Nürnberger, Andreas; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference - Mannheim . - 2019, insges. 2 S. [Konferenz: 4th Image-Guided Interventions Conference, Mannheim, Germany, November 4 - 5, 2019]
Direct grangeat-based CT reconstruction for arbitrary scan trajectories and detector configurations
Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Rose, Georg
In: 4th Image-Guided Interventions Conference: digitalization in medicine : November 4th-5th 2019, UMM, Mannheim - Mannheim, 2019 . - 2019, S. 52
Buchbeitrag
Scatter correction using pair-wise fan beam consistency conditions
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 110722I
Breathing deformation model - application to multi-resolution abdominal MRI
Sarasaen, Chompunuch; Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Iuso, Domenico; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: 41st Annual International Conferences of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) - [Piscataway, NJ] : IEEE . - 2019 [Konferenz: 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC, Berlin, Germany, 23-27 July 2019]
CTL: modular open-source C++-library for CT-simulations
Pfeiffer, Tim; Frysch, Robert; Bismark, Richard; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 110721L
GCC-based extrapolation of truncated CBCT data with dimensionality-reduced extrapolation models
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 1107227
Reduction of beam hardening induced metal artifacts using consistency conditions
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 110721S
Beam hardening correction using pair-wise fan beam consistency conditions
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Melnik, Steffen; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 110721T
Efficient nullspace-constrained modifications of incompletely sampled CT images
Frysch, Robert; Bannasch, Sebastian; Kulvait, Vojtech; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 110722U
A review of the image segmentation and registration methods in liver motion correction in C-arm perfusion imaging
Haseljic, Hana; Frysch, Robert; Kulvait, Vojtěch; Rose, Georg
In: ICAT 2019 / International Conference on Information, Communication and Automation Technologies , 2019 - [Piscataway, NJ] : IEEE
A complete scheme of empirical beam hardening correction using Grangeat consistency condition
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Bismark, Richard; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: 2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC)/ IEEE Nuclear Science Symposium - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2019, S. 1-5
Breathing deformation model - application to multi-resolution abdominal MRI
Sarasaen, Chompunuch; Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Iuso, Domenico; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Biomedical engineering ranging from wellness to intensive care / IEEE Engineering in Medicine and Biology Society , 2019 - [Piscataway, NJ] : IEEE ; Barbieri, Ricardo, S. 2769-2772 [Konferenz: 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC, Berlin, Germany, 23-27 July 2019]
Truncation artifacts caused by the patient table in polyenergetic statistical reconstruction on real C-arm CT data
Bismark, Richard; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), article 110722G
Analysis of scatter artifacts in cone-beam CT due to scattered radiation of metallic objects
Iuso, Domenico; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Rose, Georg
In: Proceedings of SPIE/ SPIE - Bellingham, Wash.: SPIE, Volume 11072 (2019), Art. 110721K
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Reduction of beam hardening artifacts on real C-arm CT data using polychromatic statistical image reconstruction
Bismark, Richard; Frysch, Robert; Abdurahman, Shiras; Beuing, Oliver; Blessing, Manuel; Rose, Georg
In: Zeitschrift für medizinische Physik - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, Bd. 30 (2020), 1, S. 40-50, insges. 11 S.
Patient monitoring during magnetic resonance imaging exams by means of ballistocardiography
Meyer zu Hartlage, Karen; Pannicke, Enrico; Orsolini, Stefano; Rose, Georg; Vick, Ralph; Krug Passand, Johannes
In: Computing in Cardiology, September 8-11, 2019, Singapore/ Computing in Cardiology - Piscataway, NJ: IEEE; Pickett, Christine . - 2019, insges. 4 S.
Dissertation
Prospective motion correction for high resolution gradient recalled echo-based magnetic resonance imaging at ultra-high field
Mattern, Hendrik; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2019, xv, 108 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 95-108][Literaturverzeichnis: Seite 95-108]
Die Zeitseparationstechnik - eine effiziente modellbasierte Rekonstruktionstechnik für die computertomographische Perfusionsbildgebung
Bannasch, Sebastian; Warnecke, Gerald; Rose, Georg; Iske, Armin
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Mathematik 2019, 185 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 167-175][Literaturverzeichnis: Seite 167-175]
Artikel in Kongressband
A deep learning approach for reconstruction of undersampled Cartesian and Radial data
Chatterjee, Soumick; Breitkopf, Mario; Sarasaen, Chompunuch; Rose, Georg; Nürnberger, Andreas; Speck, Oliver
In: ResearchGATE - Cambridge, Mass. : ResearchGATE Corp. . - 2019 [Konferenz: ESMRMB 2019, Rotterdam]
2018
Abstract
Noise reduction in perfusion imaging using data-driven prior knowledge
Bannasch, Sebastian; Eckel, Christina; Frysch, Robert; Beuing, Oliver; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: Clinical neuroradiology - München : Urban & Vogel , 2006 - Vol. 28.2018, Suppl. 1, Abstr. 288, S. S100-S101
Buchbeitrag
UWB localization using adaptive covariance Kalman Filter based on sensor fusion
Briese, Danilo; Kunze, Holger; Rose, Georg
In: 2017 IEEE 17th International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband (ICUWB) / IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband , 2017 - [Piscataway, NJ] : IEEE ; IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband (17.:2017) . - 2018, insges. 7 S.
Extrapolation of truncated C-arm CT data using grangeat-based consistency measures
Punzet, Daniel; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: 5th Meeting, Salt Lake City, 2018 / International Conference on Image Formation in X-Ray Computed Tomography , 2018 - [Nürnberg] : [Society of High Performance Computational Imaging (SHPCI) e.V.] ; Noo, Frédérico, S. 218-221
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Percutaneous MR-guided interventions using an optical Moiré Phase tracking system - initial results
Kägebein, Urte; Godenschweger, Frank; Armstrong, Brain S. R.; Rose, Georg; Wacker, Frank K.; Speck, Oliver; Hensen, Bennet
In: PLOS ONE - San Francisco, California, US: PLOS, 2006, Vol. 13.2018, 10, Art. e0205394, insgesamt 12 S.
Prospective motion correction enables highest resolution time-of-flight angiography at 7T
Mattern, Hendrik; Sciarra, Alessandro; Godenschweger, Frank; Stucht, Daniel; Lüsebrink, Falk; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magnetic resonance in medicine: MRM ; an official journal of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine - New York, NY [u.a.]: Wiley-Liss, 1984, Bd. 80.2018, 1, S. 248-258
Time separation technique - accurate solution for 4D C-Arm-CT perfusion imaging using a temporal decomposition model
Bannasch, Sebastian; Frysch, Robert; Pfeiffer, Tim; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: Medical physics - Hoboken, NJ : Wiley, Bd. 45 (2018), 3, S. 1080-1092
A newly developed mm-wave sensor for detecting plaques of arterial vessels
Detert, Markus; Wagner, David; Wessel, Jan; Ramzan, Rabia; Nimphius, Wilhelm; Ramaswamy, Anette; Guha, Subhajit; Wenger, Christian; Jamal, Farabi; Eissa, Mohammed; Schumann, Ulrich; Schmidt, Betram; Rose, Georg; Dahl, Christoph; Rolfes, Ilona; Notzon, Gordon; Baer, Christoph; Musch, Thomas; Vogt, Sebastian
In: The thoracic and cardiovascular surgeon - Stuttgart : Thieme, Bd. 66 (2018), 1, S. 91-98
P62. SSVEP controlled BCI inferring complex tasks from low-level-commands
Will, Matthias; Pfeiffer, Tim; Heinze, Nicolai; Rose, Georg
In: Clinical neurophysiology - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science - Vol. 129.2018, 8, S. e92-e93
Beam hardening correction using cone beam consistency conditions
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Bismark, Richard; Melnik, Steffen; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: IEEE transactions on medical imaging / Institute of Electrical and Electronics Engineers - New York, NY : Institute of Electrical and Electronics Engineers, Bd. 37 (2018), 10, S. 2266-2277
Enhancement of region of interest CT reconstructions through multimodal data
Schote, David; Pfeiffer, Tim; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 4 (2018), 1, S. 331-335
Hidden Markov model based continuous decoding of finger movements with prior knowledge incorporation using bi-gram models
Pfeiffer, Tim; Knight, Robert T.; Rose, Georg
In: Biomedical physics & engineering express - Bristol : IOP Publ. - Vol. 4.2018, 2, Art. 025007, insgesamt 15 S.
Concept of a multi sensor and freely configurable patient table for CT applications
Leopold, Mathias; Hoffmann, Thomas; Opfermann, Klemens; Pannicke, Enrico; Rose, Georg; Woschke, Elmar
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 4 (2018), Heft 1, S. 501-504
A compact and accurate set of basis functions for model-based reconstructions
Eckel, Christina; Bannasch, Sebastian; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 4 (2018), 1, S. 323-326
Dissertation
MRT-geführte Ablation mit Hilfe des optischen Moiré Phase Trackingsystems
Kägebein, Urte; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2018, XII, 228 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 183-199][Literaturverzeichnis: Seite 183-199]
Toward a robust electromagnetic tracking system for use in medical applications
Li, Mengfei; Rose, Georg; Hansen, Christian
In: Magdeburg: Otto-von-Guericke-Universität, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2018, xii, 133 Seiten - (Res electricae Magdeburgenses; Band 73), ISBN: 978-3-944722-66-5
2017
Abstract
Iterative algebraic reconstruction of truncated projections
Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Recent progress and developments: 3rd Conference on Image-Guided Interventions & Focus Neuroradiologie, November 6 and 7, 2017, Magdeburg, Germany : abstract book - Magdeburg, 2017 . - 2017, S. 32
Virtuelle Erhöhung der Röntgensichtbarkeit neurovaskulärer Stents in der Radiographie
Hoffmann, Thomas; Juhre, Daniel; Cattaneo, Giorgio; Rose, Georg; Beuing, Oliver
In: Recent progress and developments - Magdeburg - 2017, Abs. ID 35, Seite 25 [Konferenz: 3rd Conference on Image-Guided Interventions & Focus Neuroradiologie, Magdeburg, Germany, November 6 and 7, 2017]
Dynamische Perfusionsbildgebung mit C-Arm-System
Bannasch, Sebastian; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: Clinical neuroradiology - München: Urban & Vogel, 2006, Vol. 27.2017, Suppl. 1, Art. 311, S. S46
Robust computation of perfusion maps for spatiotemporal model-based CT reconstructionsons
Bannasch, Sebastian; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: Recent progress and developments: 3rd Conference on Image-Guided Interventions & Focus Neuroradiologie, November 6 and 7, 2017, Magdeburg, Germany : abstract book - Magdeburg, 2017, 2017, Art. ID47, S. 31
Bewegungskompensation für C-Arm-CT mithilfe von Grangeat-Konsistenzbedingungen
Frysch, Robert; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Clinical neuroradiology - München: Urban & Vogel, 2006, Vol. 27.2017, Suppl. 1, S. S100-S101
Beam hardening correction using Grangeat-based consistency measure
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Bismark, Richard; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Recent progress and developments: 3rd Conference on Image-Guided Interventions & Focus Neuroradiologie, November 6 and 7, 2017, Magdeburg, Germany : abstract book - Magdeburg, 2017 . - 2017, S. 26
Consistency measure based extrapolation of truncated C-arm CT data in cone-beam geometry
Hellge-Theune, Daniel; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Recent progress and developments: 3rd Conference on Image-Guided Interventions & Focus Neuroradiologie, November 6 and 7, 2017, Magdeburg, Germany : abstract book - Magdeburg, 2017 . - 2017, S. 25-26
Beam hardening correction for bi-material objects using Grangeat-based consistency measure
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Bismark, Richard; Friebe, Michael; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Online-Abstract submission - IEEE, 2017, 2017, Abstract M-10-6
Strahlaufhärtungskorrektur mithilfe von Grangeat-Konsistenzbedingungen für Kegelstrahl-CT
Abdurahman, Shiras; Frysch, Robert; Bismark, Richard; Beuing, Oliver; Friebe, Michael; Rose, Georg
In: Clinical neuroradiology - München: Urban & Vogel, 2006, Vol. 27.2017, Suppl. 1, Art. 359, S. S102
Begutachteter Zeitschriftenartikel
ECG derived respiration - comparison of time-domain approaches and application to altered breathing patterns of patients with schizophrenia
Schmidt, Marcus; Schumann, Andy; Müller, Jonas; Bär, Karl-Jürgen; Rose, Georg
In: Physiological measurement - Bristol: IOP Publ., Bd. 38 (2017), 4, S. 601-615
Evaluation of exposure to (ultra) high static magnetic fields during activities around human MRI scanners
Fatahi, Mahsa; Karpowicz, Jolanta; Gryz, Krzysztof; Fattahi, Amirmohammad; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magnetic resonance materials in physics, biology and medicine - Heidelberg : Springer, Bd. 30 (2017), Heft 3, S. 255-264
A simulator for advanced analysis of a 5-DOF EM tracking systems in use for image-guided surgery
Li, Mengfei; Hansen, Christian; Rose, Georg
In: International journal of computer assisted radiology and surgery - Berlin : Springer, Bd. 12 (2017), Heft 12, S. 2217-2229
A software solution to dynamically reduce metallic distortions of electromagnetic tracking systems for image-guided surgery
Li, Mengfei; Hansen, Christian; Rose, Georg
In: International journal of computer assisted radiology and surgery - Berlin : Springer, Bd. 13 (2017), Heft 9, S. 1621-1633
Dissertation
Statistische Methoden zur Filterung und Analyse von EKG-Signalen während der Magnetresonanztomographie
Schmidt, Marcus Harald; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2017, ii, 257 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 185-212]
Ultra-high field MRI bio-effects and safety assessment - a multidisciplinary approach
Fatahi, Mahsa; Rose, Georg; Speck, Oliver
In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2017, xii, 142 Seiten [Literaturverzeichnis: Seite 118-140; Titel auf dem Umschlag: Ultra-high field MRI safety and bio-effects assessment]
Artikel in Kongressband
Ray-density weighted algebraic reconstruction for volume-of-interest CT
Frysch, Robert; Bismark, Richard; Maier, Andreas; Rose, Georg
In: Fully 3D Conference 2017: the 14th International Meeting on Fully Three-Dimensional Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine held in Xi'an Shaanxi, China, from June 18 to June 23, 2017. - Xi'an Shaanxi . - 2017, S. 556-559
Hip implant wear measurement in X-Ray images using 2D-3D-registration
Klebingat, Stefan; Rose, Georg
In: Recent progress and developments: 3rd Conference on Image-Guided Interventions & Focus Neuroradiologie, November 6 and 7, 2017, Magdeburg, Germany : abstract book - Magdeburg . - 2017
A database of electrocardiogram signals acquired in different magnetic resonance imaging scanners
Krug, Johannes; Schmidt, Marcus; Rose, Georg; Friebe, Michael
In: Konferenz: Computing in cardiology, Cinc 2017, Rennes, France, September 24-27, 2017, ResearchGATE - Cambridge, Mass. : ResearchGATE Corp. . - 2017
2016
Abstract
A study of ECG sampling frequency and its impact on the functionality of EDR methods
Schmidt, Marcus; Schumann, Andy; Bär, Karl-Jürgen; Rose, Georg
In: Biomedical engineering - Berlin [u.a.]: de Gruyter, 1998, Vol. 61.2016, Suppl. 1, S. S59
Word networks for BCI decoding purposes
Pfeiffer, Tim; Knight, Robert T.; Rose, Georg
In: BCI Meeting 2016 - BCI Society, 2016 . - 2016, S. 161
Patient Access 2.0 - concept for a dedicated patient table for interventional MRI
Grundmann, Mandy; Doer, Emilia; Pucula, Dominik; Hensen, Bennet; Wacker, Frank; Rose, Georg
In: 11th International Interventional MRI Symposium: October 07-08, 2016, Baltimore, Maryland - Baltimore, 2016 . - 2016, insges. 3 S.
A compaqct algorithm for a model-based perfusion reconstruction technique
Bannasch, Sebastian; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: IMA Conference on Numerical Linear Algebra und Optimization: Wednesday 7 - Friday 9 September 2016, University of Birmingham ; abstracts book and delegate list - Birmingham: Institut of Mathematics & its Applications, 2016 . - 2016, S. 36-37
Buchbeitrag
Reduction of beam hardening artifacts on real C-Arm CT data using statistical polyenergetic image reconstruction
Bismark, Richard; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: CT-Meeting 2016 - Bamberg; Kachelrieß, Marc *1969-* . - 2016, S. 573-576
Free interventional view - a new approach for reducing superpositions in 2D DSA radiography
Hoffmann, Thomas; Boese, Axel; Rose, Georg; Skalej, Martin
In: CURAC 2016 Tagungsband: 15. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie e.V. : 29.09.-01.10.2016, Bern / Juan Ansó, Kate Gerber, Nicolas Gerber, Marius Schwalbe, Raphael Szitman, Stefan Weber, Tom Williamson, Wilhelm Wimmer, Arya Nabavi (Hrsg.)/ Deutsche Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie - Uelvesbüll: Der Andere Verlag; Ansó, Juan, (2016), insges. 5 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Radiopacity assessment of neurovascular implants
Hoffmann, Thomas; Gugel, Sebastian; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin: De Gruyter, 2015, Bd. 2 (2016), 1, S. 533-536
Determining cardiac vagal threshold from short term heart rate complexity
Abou Hamdan, Rami; Schumann, Andy; Herbsleb, Marco; Schmidt, Marcus; Rose, Georg; Bär, Karl-Jürgen; Gabriel, Holger
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 2 (2016), Heft 1, S. 155-159
An automatic systolic peak detector of blood pressure waveforms using 4 th order cumulants
Schmidt, Marcus; Schumann, Andy; Bär, Karl-Jürgen; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin: De Gruyter, Bd. 2 (2016), 1, S. 251-254
Deriving respiration from high resolution 12-channel-ECG during cycling exercise
Schumann, Andy; Schmidt, Marcus; Herbsleb, Marco; Semm, Charlotte; Rose, Georg; Bär, Karl-Jürgen; Gabriel, Holger
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin: De Gruyter, Bd. 2 (2016), 1, S. 171-174
Packing, alignment and flow of shape-anisotropic grains in a 3D silo experiment
Börzsönyi, Tamás; Somfai, Ellák; Szabó, Balázs; Wegner, Sandra; Mier, Pascal; Rose, Georg; Stannarius, Ralf
In: New journal of physics - [Bad Honnef]: Dt. Physikalische Ges., Vol. 18.2016, Art. 093017, insgesamt 10 S.
Reducing of gradient induced artifacts on the ECG signal during MRI examinations using Wilcoxon filter
Schmidt, Marcus; Krug, Johannes; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin: De Gruyter, Bd. 2 (2016), 1, S. 175-178
Real-time QRS detection using integrated variance for ECG gated cardiac MRI
Schmidt, M.; Krug, Johannes; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin: De Gruyter, Bd. 2 (2016), 1, S. 255-258
Development of a skull phantom for the assessment of implant X-ray visibility
Hoffmann, Thomas; Klink, Fabian; Boese, Axel; Fischer, Karin; Beuing, Oliver; Rose, Georg
In: Current directions in biomedical engineering - Berlin : De Gruyter, Bd. 2 (2016), Heft 1, S. 351-354
Extracting duration information in a picture category decoding task using hidden Markov Models
Pfeiffer, Tim; Heinze, Nicolai; Frysch, Robert; Deouell, Leon Y.; Schoenfeld, Mircea Ariel; Knight, Robert T.; Rose, Georg
In: Journal of neural engineering - Bristol: Institute of Physics Publishing, 2004, Vol. 13.2016, 2, Art. 026010, insgesamt 11 S.
Dissertation
Fusion of interventional ultrasound & X-ray
Kaiser, Markus; Rose, Georg
In: Barleben: docupoint GmbH, 2016, iii, 130 Seiten, Illustrationen - (Res electricae Magdeburgenses; Band 71)
2015
Abstract
Hall sensors for respiratory motion detection in MRI
Krug, Johannes; Zhang, Rui; Rose, Georg; Friebe, Michael
In: Magnetic resonance materials in physics, biology and medicine - Heidelberg: Springer, 1993, Vol. 28.2015, Suppl. 1, S. S32
Metrikanalyse zur redundanzbasierten Bewegungskompensation
Frysch, Robert; Rose, Georg
In: IGIC 2015: 2. Image-Guided Interventions Conference, 2. - 3. November 2015, Mannheim ; Abstractband - Vorträge - Mannheim, S. 16[Beitrag auf USB-Stick]
Koeffizientenbasierte Algebraische Rekonstruktions-Technik für modellbasierte Perfusionsbildgebung
Bannasch, Sebastian; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: IGIC 2015: 2. Image-Guided Interventions Conference, 2. - 3. November 2015, Mannheim ; Abstractband - Vorträge - Mannheim, S. 19[Beitrag auf USB-Stick]
Prototype of a needle sleeve with resonant swiss roll structures for instrument visualization during minimally invasive interventions
Kaiser, Mandy; Kägebein, Urte; Pannicke, Enrico; Rose, Georg
In: Magnetic resonance materials in physics, biology and medicine - Heidelberg: Springer, 1993, Vol. 28.2015, 1, Art. 212, S. S160
Preliminary results on the simulation of susceptibility artifacts by usage of open-source software only
Pannicke, Enrico; Kaiser, Mandy; Rose, Georg; Vick, Ralf
In: Magnetic resonance materials in physics, biology and medicine - Heidelberg: Springer, 1993, Vol. 28.2015, 1, Art. 566, S. S438
Redundanzbasierte Korrektur von Kopfbewegungen für C-Arm-CT von Schlaganfallpatienten
Frysch, Robert; Skalej, Martin; Rose, Georg
In: Clinical neuroradiology - München: Urban & Vogel, 2006, Vol. 25.2015, Suppl. 1, S. 79-80
Reduktion von Strahlaufhärtungsartefakten beim C-Arm CT mittels statistisch-iterativer polychromatischer Rekonstruktion
Bismark, Richard; Frysch, Robert; Rose, Georg
In: Clinical neuroradiology - München: Urban & Vogel, 2006, Bd. 25 (2015), 1, S. 42-43
Elektromagnetische Feldsimulation einer Radiofrequenzablation
Pannicke, Enrico; Gerlach, Thomas; Vick, Ralf; Grundmann, Mandy; Rose, Georg
In: IGIC 2015 - Mannheim, 2015; Schönberg, Stefan . - 2015, S. 17-18
Acceleration of a regularized Algebraic Reconstruction Technique evaluated with a simulation of computed tomography
Bannasch, Sebastian; Pfeiffer, Tim; Warnecke, Gerald; Rose, Georg
In: IMA Conference on Numerical Methods for Simulation: Tuesday 1 - Friday 4 September 2015, Mathematical Institute, University of Oxford ; abstracts book and delegate list - Oxford: Univ., 2015 . - 2015, S. 17
Towards an estimation of ECoG decoding results based on fully non-invasive MEG acquisition
Heinze, Nicolai; Pfeiffer, Tim; Schoenfeld, Mircea Ariel; Rose, Georg
In: Clinical neurophysiology - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, 1999, Bd. 126.2015, 8, P140, S. e156-e157
Buchbeitrag
A robust electromagnetic tracking system for clinical applications
Li, Mengfei; Hansen, Christian; Rose, Georg
In: CURAC 2015 - Tagungsband / Deutsche Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie , 2015 - Bremen : digitaldruck Bremen ; Hahn, Horst K., S. 31-36
High precision UWB-based 3D localization for medical environment
Briese, Danilo; Kunze, Holger; Rose, Georg
In: 2015 IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband (ICUWB)/ IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband - [Piscataway, NJ]: IEEE; IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband (2015) . - 2015, insges. 5 S.
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Aktuelle Projekte
Universal Integrated Console for Ultra-High-Field Magnetic Resonance Imaging (UIC4UHFMRI)
Laufzeit: 01.01.2024 bis 31.12.2027
Die Ultrahochfeld-Magnetresonanztomographie ist eine fortschrittliche medizinische Bildgebungstechnologie und spielt eine wichtige Rolle in der Erforschung der Gehirnfunktion und Neurobiologie. Sie ermöglicht Wissenschaftlern, detaillierte Bilder des Gehirns zu erfassen und funktionelle Aktivitäten in Echtzeit zu verfolgen. Dies kann zu einem besseren Verständnis von Gehirnerkrankungen, kognitiven Prozessen und neurologischen Störungen beigetragen. Das technische Ziel dieses Projektes ist die Realisierung einer universellen integrierten Konsole für Hochfeld-MRT-Systeme. Die in diesem Projekt entwickelte MRT-Konsole übertrifft alle bisher kommerziell oder als Eigenbau verfügbaren Systeme und ermöglicht es der OVGU und damit dem Land Sachsen-Anhalt, die Leuchtturmaktivitäten im Bereich MRT und Neurowissenschaften in den kommenden Jahren auszubauen und zu sichern. Ferner bietet das Projekt eine exzellente Möglichkeit der Einbindung in die
Hightech-Strategie des Landes Sachsen-Anhalt mit der Ansiedlung von Konzernen der Halbleitertechnologie und Mikroelektronik. Mit UIC4UHFMRI wird die Toolchain vom Design bis zur Systemintegration moderner Halbleiterbauelemente an der OVGU etabliert.
A portable in-field plant PET/MRI technology for the early crop stress detection (Agri-PET/MRI)
Laufzeit: 01.11.2023 bis 31.10.2026
Wachstum und Ertrag von Getreide sind angesichts des Klimawandels eines der wichtigsten Themen in der nachhaltigen Landwirtschaft. Auf der Grundlage seiner soliden wissenschaftlichen Ergebnisse schlägt das I3-Konsortium vor, die erste industrielle Plattform für funktionelle Pflanzenbildgebung zur Früherkennung von Stresssymptomen bei Pflanzen zu konsolidieren. Im Vergleich zu bisherigen Methoden misst ein tragbares PET/MRI-Bildgebungssystem für Pflanzen gleichzeitig die Raum-Zeit-Dynamik des Stoffwechsels und die hochauflösende Pflanzenmorphologie. Dies ermöglicht die Gewinnung neuer digitaler Biomarker, die mit frühen Anzeichen von Pflanzenstress korrelieren, bevor die Symptome offensichtlich und irreversibel werden. Das I3-Konsortium hat die Technologie mit Hilfe regionaler, nationaler und europäischer Fördermittel bereits entwickelt und etabliert und will nun ihre Anwendung in der nachhaltigen Land- und Forstwirtschaft fördern. Zwei Technologiepartner aus Übergangsregionen (OVGU aus Sachsen-Anhalt, DE und Innomed aus Molise, IT) werden eine interregionale technologische Produktionsplattform für das Bildgebungssystem schaffen. VRVis, eine Forschungseinrichtung aus Wien (AUS), wird eine KI-basierte Segmentierungsmethode für die kombinierte Bildgebung integrieren. Bonifiche Ferraresi (IBF), ein großes italienisches Agrarunternehmen mit Sitz in der entwickelten Region Emilia Romagna, wird das System für die nachhaltige Bewirtschaftung Bewirtschaftung und Forschung einsetzen.
Transferraum – transPORT Office
Laufzeit: 01.07.2023 bis 30.06.2026
Die Transferrauminitiative transPORT zielt auf den Aufbau und die Etablierung eines urbanen medizintechnischen Hightech-Ökozentrums mit Wissenschaft, Wirtschaft, Wohnen und Wohlfühlen ("W4") im Magdeburger Wissenschaftshafen ab. Dabei sollen neben dem technologischen Transfer insbesondere auch soziale und kulturelle Innovationen mittels neuer Formate in die Gesellschaft transferiert werden. Die Komplexität des beantragten T!Raums mit den verschiedenen Projekten im Lenkungs- und Werkstattbereich sowie den diversen Partnern erfordert eine primäre Anlaufstelle zur strategischen Projektdefinition und Koordination sowie für die nachhaltige Vernetzung aller Werkstätten. Die Etablierung eines transPORT Büros, das sog. transPORT Office, welches unter Leitung eines Chief Executive Officer (CEO) als zentrale Organisationseinheit für den gesamten transPORT agiert, ist daher von essentieller Bedeutung.
Simulationsgestützte Optimierung von Flow-Divertern zur Behandlung intrakranieller Aneurysmen (SOFINA)
Laufzeit: 01.04.2023 bis 31.03.2026
Ziel des Vorhabens ist die Erforschung von Möglichkeiten zur Optimierung der fluiddynamischen Behandlung intrakranieller Aneurysmen mit neurovaskulären Stents (sog. Flow-Divertern), um die Verschlusszeit (Okklusion) zu verkürzen, den Bedarf an Nachbehandlungen zu reduzieren sowie die Gefahr von Rissen in der Gefäßwand (Rupturen) zu reduzieren. Dieses überaus interdisziplinär angelegte Vorhaben wird vom STIMULATE-Vereinsmitglied Acandis GmbH koordiniert. Projektpartner sind die Universitätsklinik für Neuroradiologie (Prof. Behme), das Institut für Mechanik (Prof. Juhre) und der Lehrstuhl für Strömungsmechanik und Strömungstechnik (Prof. Janiga) der Universität Magdeburg sowie die STIMULATE-Forschungsgruppen Image Processing (Prof. Saalfeld) und Medical Flows (PD Berg). Das Vorhaben wird umfangreich von der mediMESH GmbH unterstützt.
Forschungscampus STIMULATE - Förderphase 2
Laufzeit: 01.10.2020 bis 30.09.2025
Der Forschungscampus STIMULATE erforscht und entwickelt bildgestützte minimal-invasive Therapien zur Behandlung von onkologischen sowie neuro- und kardiovaskulären Volkskrankheiten und verfolgt dabei einen krankheitsorientierten und ganzheitlichen Ansatz, bei dem der gesamte klinische Workflow (Planung, Bildgebung, Patientenzugang, Navigation, benötigte Instrumente, Therapiemonitoring und -kontrolle) betrachtet wird. Dabei sollen die neuen maßgeschneiderten Therapiekonzepte zu krankheitsspezifischen "Solutions" integriert werden, welche sich durch die folgenden Merkmale auszeichnen:
- patientenschonend
- präzise und therapeutisch hoch wirksam
- kurativ, strahlungsarm/strahlungsfrei, patientenspezifisch
- kostengünstig
Im Bereich der Onkologie besteht das Ziel darin, bildgeführte Therapien so zu gestalten, dass sie in die breite klinische Routine Einzug erhalten können. Die Forschung dazu erfolgt dabei in vier Leit- und Querschnittsthemen, welche sich auf drei wesentliche medizintechnische Herausforderungen bei Krebserkrankungen der Leber, Niere, Wirbelsäule und Lunge fokussieren:
- kurative Therapie: A0-Ablation (Entfernung des kompletten Tumors mit Sicherheitssaum)
- lokale und systemische Überwachung: Monitoring und Prognose der A0-Ablation durch Integration des Querschnittsthemas Immunoprofiling
- Entwicklung dedizierter interventioneller Bildgebungssysteme
In der aktuellen zweiten Förderphase werden dabei nur die onkologischen Fragstellungen anteilig aus dem BMBF-Programm "Forschungscampus - öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen" finanziert.
Die Bereiche der neuro- und kardiovaskulären Erkrankungen werden durch Eigenmittel der Forschungscampus-Partner verwirklicht und überführen zentrale Ergebnisse der ersten Förderphase in die klinische Anwendung:
- One-Stop-Shop-Strategie zur Schlaganfallbehandlung
- Rupturvorhersage von zerebralen Aneurysmen als Hauptursache des hämorrhagischen Schlaganfalls
- vollständig strahlungsfreie Diagnose von Herzklappenerkrankungen verbunden mit einem patientenspezifischen Herzklappenmodell als Planungs- und Therapiegrundlage
Forschungscampus STIMULATE - Leitthema iCT
Laufzeit: 01.10.2020 bis 30.09.2025
Minimal-invasive CT-geführte Behandlungen von onkologischen Erkrankungen gehören inzwischen zum klinischen Alltag, was jedoch mit einer Erhöhung der Strahlenbelastung für Patienten und behandelndes medizinisches Personal einhergeht. Dabei werden aktuell CT-Systeme genutzt,
die ursprünglich für eine diagnostische Bildgebung konzipiert wurden, deren Anforderungen sich allerdings wesentlich von denen, welche an eine interventionelle Anwendung gestellt werden, unterscheiden. So dauern computertomografische Interventionen in der Regel länger als die diagnostische Bildgebung, neben dem Patienten befindet sich auch medizinisches Personal im Raum, und es wird unter Nutzung spezieller Instrumente ein therapeutischer Eingriff durchgeführt.
Das Ziel des Leitthemas iCT Solutions ist die Etablierung der interventionellen Computertomographie (iCT) als kurative Therapiemethode zur minimal-invasiven bildgeführten Behandlung bösartiger Lungen- und Leberläsionen. Dabei soll der Workflow von der Planung bis zur Nachkontrolle unter anderem in folgenden Aspekten optimiert werden:
- Entwicklung eines neuartigen Instrumententrackings mit dem Ziel der automatischen Bildnachführung
- Einsatz eines Leichtbauroboters zum Führen einer US-Sonde
- Verbesserung des Patientenzugangs durch die Umsetzung eines interventionsspezifischen Tisches
- Erforschung und Etablierung interventionsspezifischer Bildgebungsprotokolle, um eine Beschleunigung der Bildaufnahmen bei gleichzeitiger Dosisreduktion zu erreichen
Forschungscampus STIMULATE - Leitthema iMRI
Laufzeit: 01.10.2020 bis 30.09.2025
Die Magnetresonanztomographie bietet einen hohen Weichteilkontrast sowie die Möglichkeit, verschiedene physiologische Parameter, wie z.B. Blutfluss, Diffusion und Temperatur, zu erfassen. Darüber hinaus bietet sie eine beliebige Orientierung der Bildschichten und verzichtet auf ionisierende Strahlung. Trotz dieser zahlreichen Vorteile hat sich die interventionelle Magnetresonanztomographie (iMRI) bisher nicht als ganzheitliche Therapielösung in der Breite durchgesetzt. Die Hauptgründe hierfür liegen zum einen im nicht-standardisierten Workflow (durch schlechten Patientenzugang, vor allem in geschlossenen MR-System und der benötigten intensiven Anleitung) und zum anderen in der mangelnden Verfügbarkeit MR-kompatibler Instrumente und Geräte.
Das Ziel des Leitthemas iMRI Solutions ist die Etablierung der interventionellen Magnetresonanztomographie als kurative Therapiemethode zur minimal-invasiven bildgeführten Behandlung onkologischer Erkrankungen sowie die Entwicklung und Herstellung eines dedizierten interventionellen Magnetresonanztomographen. Damit soll zum einen die Komplexität bildgeführter Eingriffe am MRT drastisch reduziert zu werden, zum anderen sollen ein verbessertes Patientenhandling und die Erweiterung des Therapieportfolios der interventionellen Magnetresonanztomographie erzielt werden. Außerdem stellen die Sicherung der A0-Ablation, welche durch die Erforschung einer 3D-Thermometrie zur Bestimmung der Nekrosezone erzielt werden soll, und die Erforschung nicht-thermoablativer Therapiemethoden für den Einsatz in der MR-Umgebung zentrale Schlüsselaspekte des Leitthemas dar.
Dabei werden explizit unterschiedliche Betrachtungsweisen einbezogen (z.B. technische Lösungsfindung, Umsetzung innovativer Konzepte und Ansätze in Kooperation mit renommierten Partnern, Schärfung des Anwender-zentrierten Ansatzes, Einrichtung eines iMRI-Use-Labs, gesundheitsökonomische Begleitforschung, Erfassung der patientenspezifischen, individuellen biologischen Antwort im Rahmen des Querschnittsthemas Immunoprofiling), um einem ganzheitlichen Ansatz der Lösungsfindung gerecht werden zu können.
Forschungscampus STIMULATE - Querschnittsthema Computational Medicine
Laufzeit: 01.10.2020 bis 30.09.2025
Aktuell werden im Rahmen der Krebstherapie - von der initialen Diagnostik des Patienten bis zur Therapie und Nachkontrolle - zahlreiche Daten verschiedener Modalitäten aufgenommen. Für eine Behandlungsentscheidung muss eine Auswertung dieser Daten erfolgen und um die Anatomie und Pathophysiologie des Patienten ergänzt werden.
Das Ziel des Querschnittsthemas Computational Medicine ist die Erforschung einer Planungs- und Therapiesoftware, welche bei der Behandlung von Tumoren in Abdomen und Thorax unterstützt. Dabei werden Techniken aus dem Bereich Künstliche Intelligenz (KI) mit Fokus auf Deep Learning (DL) zur medizinischen Bildanalyse (Segmentierung und Klassifikation) genutzt sowie geeignete Visualisierungskonzepte für die intra-operative Durchführung erforscht.
Inhaltlich soll zum einen eine Planungssuite für minimal-invasive Eingriffe im CT und im MRT erforscht und entwickelt werden, welche die der Behandlung von Lungen-, Nieren- und Lebermetastasen unterstützt.
Des Weiteren wird ein KI-basiertes ONKONET für die Segmentierung und Klassifikation von Organen, Tumoren und Risikostrukturen entwickelt sowie ein ebenfalls KI-basiertes THERAPYNET für die Leitthemen iMRI Solutions und iCT Solutions, um den Therapieerfolgs durch die Bestimmung von Nekrosezonen von Leber- und Lungentumoren vorherzusagen. Dieses inkludiert neben den Parametern des Eingriffs selbst auch patientenspezifische Informationen, welche mithilfe von Ergebnissen aus dem Querschnittsthema Immunoprofiling extrahiert wurden.
PETAL - Positron Emission Tomography for Agriculture and Life
Laufzeit: 01.10.2021 bis 30.09.2025
Um die Ernährungssicherheit zu garantieren, muss die Getreideproduktion dem Bedarf der wachsenden Bevölkerung und der Nachfrage nach Futtermitteln und Biotreibstoffen angepasst sein. Eine der derzeitigen Herausforderungen liegt im Klimawandel. Er verursacht im Getreide abiotischen und biotischen Stress, was sich auf Wachstum und Ertrag auswirkt. Mithilfe von Positronen-Emissions-Tomografie wird das EU-finanzierte Projekt PETAL frühe Veränderungen im CO2-Stoffwechsel und Wassertransport im Weizen messen, die von Stress verursacht werden. Die im Projekt entstehenden einzigartigen Datensätze werden analysiert und daraus neue messbare Größen bestimmt, die sich in frühen Phasen der Pflanzenentwicklung aufgrund von Stress verändern. Anschließend soll daraus eine Plattform entwickelt werden, die der Landwirtschaft Dienste für eine frühzeitige Analyse des Weizenwachstums bietet.
EMERGE: EKG-Signaldatenbank für MR-geführte Herzkatheter-Eingriffe und hämodynamisches Monitoring
Laufzeit: 01.01.2020 bis 31.12.2024
Bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen werden häufig elektrophysiologische Untersuchungen
(EPU) zur Diagnostik und Therapie durchgeführt. In Deutschland sind dies ca. 50.000 Fälle pro Jahr (Herzbericht 2017). Ein wesentlicher Nachteil dieser unter Röntgenbildgebung durchgeführten Untersuchungen ist die Strahlenbelastung, die nicht nur für die Patienten, sondern insbesondere auch für das medizinische Personal kritisch ist. Aufgrund der Nachteile bestehen intensive Bestrebungen, die EPUs zur Diagnostik und Therapie von Herzrhythmusstörungen unter Magnetresonanztomographie (t\{RT) statt unter Röntgenbildgebung durchzuführen. Die MR-Bildgebung ist ein in der klinischen Diagnostik häufig eingesetztes strahlungsfreies bildgebendes Verfahren, das ein hohes Potential für bildgeführte minimalinvasive und kardiologische Interventionen besitzt. Neben den zahlreichen Vorteilen, die die MR- gegenüber der Röntgenbildgebung aufweist, existiert insbesondere für kritische Patienten im MRT ein wesentlicher Nachteil bei der Überwachung mittels Elektrokardiogramm (EKG). Ein grundlegendes Problem eines im MRT aufgezeichneten EKG sind die in dieser Umgebung auftretenden Störsignale, welche sich dem EKG-Signal direkt überlagern und damit die QRS-Detektion erschweren sowie auch eine morphologischen Analyse des EKG unmöglich machen. Insbesondere für EPUs wird jedoch ein MR-kompatibles l2-Kanal-EKG benötigt, welches bisher u.a. aufgrund der Störeinflüsse der MR-Bildgebung nicht existiert. Das Ziel des Projekts ist die Erstellung einer EKG- und IKG-Signaldatenbank bestehend aus einem 3 bzw. 12-Kanal-EKG (von MIPM GmbH) und IKG (CNSystems Medizintechnik GmbH) als Grundlage für die Evaluierung von Algorithmen. Die Möglichkeit, die Hämodynamik des Herzens nicht-invasiv und ohne den Einsatz nicht-invasiverTechnik zu ermitteln, ermöglicht eine erehebliche Verbesserung der Patientensicherheit während der MR-Bildgebung und MR-gestützten Interventionen. Somit ist der Einsatz in der klinischen Praxis sowohl bei MR-geführten elektrophysiologischen Untersuchungen (EPU) als auch für das Monitoring kritischer Patienten bei der MR-Bildgebung denkbar.
Abgeschlossene Projekte
"COCOON" - aCOustiC Optimized hOusiNg
Laufzeit: 01.06.2022 bis 30.11.2024
Im Rahmen des ZIM-Netzwerkes INSTANT werden vordergründig medizinische Fragestellungen erörtert. Das FuE-Projekt COCOON fokussiert innerhalb des Netzwerks die Verminderung von Geräuschbelastungen bei diagnostischen und interventionellen bildgeführten Verfahren.
Verschiedene medizinische Studien zeigen, dass andauernde hohe Geräuschpegel zu Konzentrationsschwächen, Stress, Beeinträchtigungen des Gedächtnisses, allgemeiner Leistungsminderung und anderen Erscheinungen bis hin zum Burnout-Syndrom führen können. Solche Stress- und Angstsituationen sind der Genesung von Patienten unzuträglich und führen zu längeren Behandlungszeiten und somit zu vermehrten Kosten. Auf der Seite des klinischen/medizinischen Personals können die Geräuschbelastungen, beispielsweise bei mehrstündigen bzw. mehreren aufeinanderfolgenden Interventionen zu Konzentrationseinbußen und Behandlungsfehlern führen.
Die Entstehung von lauten Geräuschen ist bei vielen Maschinen nicht oder nur mit Eingriff in die bestehende Struktur zu unterbinden. Allerdings können technische Maßnahmen ergriffen werden, um die Geräuschausbreitung und -weiterleitung zu behindern und somit die störenden Geräuschemissionen zu minimieren. In dem angestrebten Projekt COCOON sollen Verfahren zur Konzeptionierung und Fertigung akustisch optimierter Gehäuse für medizinische Großgeräte erforscht werden, wodurch sich auch hinsichtlich Zulassung und verwendeter Materialien sehr hohe Ansprüche ergeben.
Des Weiteren wird der ambitionierte Ansatz verfolgt ein "Diagnosesystem” zur Zustandserfassung der Produktfunktionalität zu erforschen. Die frühzeitige Alarmierung bei Fehlfunktionen soll Geräteausfälle minimieren und könnte zur Produktüberwachung nach dem Inverkehrbringen beitragen.
RAYDIAX - Interventionelles Computertomographiesystem zur Krebsbehandlung
Laufzeit: 01.04.2021 bis 31.03.2024
RAYDIAX wird im Rahmen der Initiative "EXIST - Forschungstransfer" durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) sowie den Europäischen Sozialfonds (ESF) mit dem Ziel des Transfers von Forschungsergebnisse in wirtschaftliche Produkte gefördert. RAYDIAX wird als zertifizierter Medizinprodukthersteller ein Computertomographiesystem entwickeln und endfertigen, das allein für minimalinvasive Operationen konzipiert wurde. Das Unternehmen wird Hard- und Softwarekomponenten entwickeln, diese in ein umfassendes Gesamtsystem integrieren und vermarkten. Die Ergebnisse der Entwicklungsarbeiten bilden den innovativen Kern eines Computertomographiesystems, das eine Dosisreduktion gegenüber herkömmlichen zur Intervention genutzten CT bei einer gleichzeitigen Steigerung der Effizienz ermöglicht. Die Kernexpertise der Gründer und damit die Innovation liegt im Bereich der Planung-, Navigation und Assistenz vor und während der Intervention, der Bildgebung und Bildrekonstruktion sowie dem Aufbau des CT-Systems. Das RAYDIAX-Team adressiert damit den stark wachsenden, gesellschaftlich und volkswirtschaftlich hoch relevanten Markt der CT-geführten minimalinvasiven Krebsbehandlungen. Das Gründerteam geht aus dem Forschungscampus STIMULATE hervor und kann durch diesen auf ein großes Netzwerk an klinischen und technischen Opinion Leadern zurückgreifen. Beratend unterstützen weltweit führende interventionelle Radiologen, Professorinnen und Professoren zur Unterstützung im technischen und betriebswirtschaftlichen Bereich sowie gründungserfahrene Ratgeber aus der Wirtschaft.
C-arm imaging with few arbitrary projections
Laufzeit: 01.05.2022 bis 31.12.2023
Within the scope of interventions - particularly in the field of orthopedics - CT scans often have to be performed to track and control the position of an instrument or changes of a patient's position, the latter being typically restricted to a feed of the instrument or a slight displacement of the person's body.
Given the medical relevance of only the change in position of the bone structures, necessary information might be captured by just a few suitable projections.
Moreover and additionally to a prior CT scan of the body, the exact geometry of the applied instrument is well-known and may be used as a priori information.
This sub-project aims at developing methods to embed a few, newly acquired projections (potentially generated via a limited angle range) into or to respectively complement a set of already existing ones in order to obtain a complete and high-quality reconstruction of the current scene. Furthermore, usage scenarios for a robot-assisted imaging system applied to centrally support the procedure are to be addressed. In doing so, the robot is supposed to automatically exchange its surgical tool for an X-ray detector, to acquire a few projections, and to subseqeuntly continue its surgical main task.
Dynamic C-arm CT perfusion of the liver
Laufzeit: 01.05.2022 bis 31.12.2023
CT perfusion imaging by means of a C-arm based angiography system allows for intra-operative measurement of blood perfusion in the soft tissue of the human body. In case of the liver, such images can help, for example, to evaluate the success of tumour embolisation therapy as well as to estimate so-called "heat-sink effects” for precise planning of thermal tumour ablation.
In general, dynamic perfusion imaging using C-arm devices is a challenging task, particularly owing to the slow rotation speed of such devices, which results in temporally undersampled data. Recent advances in so-called model-based reconstruction algorithms (e.g. Bannasch et al.) have demonstrated great potential in the field of brain perfusion. While dynamic perfusion imaging is quite established for imaging the human brain, liver perfusion is not part of the clinical routine yet. This can be attributed to the insufficient image quality that is provided by conventional algorithms when applied to liver imaging without appropriate modifications.
Consequently, the main objective of this project is to solve this by adapting existing routines from brain perfusion to the specific liver requirements and by adding necessary components that address central issues of the problem, like …
- consideration of strong patient movement (especially due to breathing),
- dealing with severe truncation in the acquired projections (limited field of view), as well as
- handling the extensive computational load of the image reconstruction
thereby aiming at the
- development of suitable image reconstruction algorithms,
- integration of prior knowledge about involved processes, and
- (fast) implementation of all developed routines
to enable the assessment of perfusion parameters in the (human) liver.
Volume-of-interest imaging in C-arm CT
Laufzeit: 01.10.2021 bis 31.12.2023
Background
Volume-of-interest (VOI) imaging allows for significant patient dose reduction. However, reconstructed images suffer from severe image artifacts due to the limited data acquisition. Yet, in practice there is typically unused data of the patient available.
Objective
Utilization of the available prior knowledge to increase image quality of VOI imaging or reduce dose, respectively
Methods
Usage of consistency conditions to incorporate prior data properly while maintaining and not overwriting information from VOI imaging acquisitions.
This is achieved by the registration of priors and the retrieval of further information from the limited data available.
Results
Image reconstruction from truncated projections supported by prior volume data offers good image quality while reducing patient dose. Final investigations still need to show how well the method works on clinical devices.
Conclusions
Extrapolation methods using solely consistency conditions to improve image quality do not work sufficiently stable, however incorporating available prior data enables good image results.
Originality
Usage of previously unused information enables patient dose reduction while maintaining sufficient image quality.
Keywords
CBCT, volume-of-interest imaging, truncation, prior knowledge, registration
KMU-innovativ-Verbundprojekt: 12-Kanal-EKG für MR-geführte Herzkatheter-Eingriffe und hämodynamisches Monitoring (EMERGE) - Teilvorhaben: Hämodynamisches Monitoring für die kardiologische Diagnostik im MRT
Laufzeit: 01.05.2020 bis 30.04.2023
Am Forschungscampus STIMULATE startete zum 01.05.2020 im Rahmen der BMBF-Bekanntmachung "KMU-innovativ Medizintechnik" das dreijährige Projekt "EMERGE - 12-Kanal-EKG für MR-geführte Herzkatheter-Eingriffe und hämodynamisches Monitoring", ein Verbundprojekt zwischen den Forschungscampus-Partnern Mammendorfer Institut für Physik und Medizin GmbH (MIPM) , der Klinik für Kardiologie und Angiologie des Universitätsklinikum Magdeburg A.ö.R. und dem Institut für Medizintechnik der OvGU.
Das Projekt hat zwei Ziele: Zusätzlich zu der Entwicklung eines 12-Kanal-EKGs für MR-geführte Herzkatheter-Eingriffe sollen hämodynamische Parameter für ein intraprozedurales Monitoring aus dem vom magnetohydrodynamischen (MHD-) Effekt überlagerten EKG-Signal abgeleitet werden.
Ein typisches Problem bei der Aufnahme und Interpretation eines im MRT aufgenommen EKGs sind die durch das MRT verursachten Störsignale. Die Überlagerung des eigentlichen EKG-Signals wird im Wesentlichen durch zwei Quellen verursacht. Zum einen verursacht das statische Magnetfeld des MRTs (0,5 -3 Tesla) den MHD-Effekt, der die Wechselwirkung zwischen dem statischen Magnetfeld und dem senkrecht dazu gerichteten Blutfluss beschreibt. Zum anderen induzieren die für die MR-Bildgebung benötigten geschalteten magnetischen Gradientenfelder elektrische Spannungen innerhalb des Körpers und der EKG-Kabel, welche sich ebenfalls dem EKG-Signal überlagern (Gradientenartefakte). Zur Lösung dieser Probleme müssen sowohl die entsprechende Hardware zur Aufzeichnung vom 12-Kanal-EKG als auch Methoden und Algorithmen entwickelt werden, die eine Filterung der verschiedenen Störsignale ermöglichen. Technisch besonders anspruchsvoll ist die Tatsache, dass die Störungen durch den MHD-Effekt synchron zum Herzrhythmus auftreten.
Das zweite wesentliche Projektziel ist die Entwicklung eines hämodynamischen Monitoring-Verfahrens, basierend auf dem MHD-Signal. Für die Entwicklung des MHD-basierten Verfahrens soll das IKG (Impedanzkardiographie )-Signal zunächst als Referenz genutzt werden. Mittels dieser Referenz sollen sowohl relative als auch absolute hämodynamische Kenngrößen ermittelt werden. Durch die nicht-invasive Ermittlung dieser Parameter, basierend auf dem MHD-Signal, wäre ein hämodynamisches Monitoring kritischer Patienten während einer MRT-Untersuchung realisierbar.
Experimenteller Computertomograph
Laufzeit: 01.03.2020 bis 30.04.2022
Das beantragte Experimental-CT dient als Kern der Erforschung CT-geführter minimal-invasiver Therapiemethoden, wie sie zum aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik nicht möglich sind. Das CT zeichnet sich durch einen optimalen Patientenzugang und dedizierte bildgebende Röntgenkomponenten, zugeschnitten auf die Anforderungen einer minimal-invasiven Tumortherapie, aus. Mit dieser neuen Art der minimal-invasiven Therapie wird soll zukünftig ein Pradigmenwechsel in der Krebstherapie ermöglicht werden, indem ein kurativer Therapieansatz etabliert wird. Einer der Bestandteile zum Erreichen dieses Ziels stellt das Experimental-CT dar. Dadurch wird dem Standort Magdeburg zu wissenschaftlicher Exzellenz und weltweiter Sichtbarkeit im Bereich der medizinischen Bildgebung verholfen.
Industrie und Klinik Plattform - Konzeptionsphase
Laufzeit: 01.11.2020 bis 30.04.2022
Mit dem 01.10.2020 startete die 6-monatige Konzeptionsphase der durch die Kooperationspartner Raylytic GmbH, Universitätsklinik für Radiologe und Nuklearmedizin Magdeburg mit der LIAM GmbH sowie dem Forschungscampus STIMULATE initiierten Industrie in Klinik Plattform. Die Kooperationspartner nahmen gemeinsam die Bekanntmachung "Aufbau von Industrie-in-Klinik-Plattformen zur Entwicklung innovativer Medizinprodukte" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung wahr. Diese Bekanntmachung leitet sich aus den Handlungsempfehlungen des nationalen Strategieprozesses "Innovationen in der Medizintechnik" ab und zielt auf die Herausforderung zur Schaffung innovativer Forschungsstrukturen in der Medizintechnik.
Die Idee der in der Konzeptionsphase aufzubauenden Plattform ist es, den Anbietern von Medizinprodukten für diagnostische und therapeutische bildgeführte Prozeduren eine zentrale Organisationseinheit mit Zugang zu klinischen Kapazitäten, Expertisen und Informationen für ihre Produktentwicklung bereitzustellen. Dabei entsteht bei Nutzung der Plattform ein Entwicklungskreislauf, der das Produkt über den Erfindungszeitraum hinaus in seinem Gesamtkontext betrachtet. Mit einem professionellen Projekt-, Qualitäts- und Risikomanagement werden alle erbrachten Leistungen gebündelt, womit durch Auswertung und Aufbereitung der Projektergebnisse Aufgabenbereiche unterstützt werden, welche typischerweise die Unternehmen selbst koordinieren müssen. So werden Innovationshemmnisse beseitig und die Produktentwicklungs- und Zulassungsprozesse von Konzeption bis zum Produkt bzw. der Marktüberwachung beschleunigt.
Am Ende der Konzeptionsphase wird dem BMBF ein vollumfänglicher Projektantrag mit Businessplan vorgelegt, um dann in eine eventuelle dreijährige Erprobungsphase einzutreten. Die Erprobungsphase beinhaltet sogenannte Modellvorhaben, durch welche die Dienstleistungen der Plattform ausgiebig am realen Markt erprobt und evaluiert werden.
LTS-Magnet für Neonatale MR-Tomographie
Laufzeit: 01.06.2021 bis 30.04.2022
Im Rahmen des FuE-Projektes soll ein Demonstrator für einen konduktiv gekühlten und kostengünstigen Elektromagneten aus LTS-Spezialdraht für den neonatalen Bereich durch die Kooperationspartner Neoscan Solutions und Forschungscampus STIMULATE an der Otto-von-Guericke-Universität entwickelt werden.
Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich in Kliniken als bildgebendes Diagnoseverfahren ohne die Einwirkung von potenziell schädlicher, ionisierender Strahlung erfolgreich bewährt. Zur Auflösung der Körperanatomie und physiologischer Prozesse verhelfen Magnetfelder, die mithilfe von stark gekühlten und aus Spulen bestehenden Elektromagneten erzeugt werden. Klinische MRT-Geräte verfügen derzeit über Kühlsysteme mit flüssigem Helium, welches sicherheitsrelevante und mit hohen Kosten verbundene, bauliche Vorkehrungen erfordert.
Eine günstige Alternative, MRT-Geräte ohne flüssiges Helium zu kühlen, bietet die sogenannte konduktive Kühlung, die mithilfe leistungsstarker Kaltköpfe zusammen mit kälteleitenden Kupfersträngen in Zukunft die Kühlung mit flüssigem Helium ablösen könnte. Um das Quench-Risiko der im klinischen Alltag noch nicht eingesetzten konduktiven Kühlung zu minimieren, wird unter anderem für den Elektromagneten ein teurer HTS-Spezialdraht (high temperature superconductor) verwendet. Eine Alternative könnten Elektromagneten mit LTS-Draht (low temperature superconductor) darstellen, die jedoch einer zuverlässigen Kühlung bedürfen, weswegen mit LTS-Magneten bestückte MRT-Geräte derzeit immer noch mit flüssigem Helium betrieben.
Die Bedarfslagen potenzieller Kunden eines MRT-Gerätes mit hoher Feldstärke und hoher Magnetfeldhomogenität bei überschaubarem Kosten- und Ressourceneinsatz würde die Substitution der Helium-Kühlung mit einer konduktiven Kühlung und zusätzlich die Verwendung eines kostengünstigen LTS-Spezialdrahtes für den Elektromagneten schließen. Dieses innovative, konduktiv gekühlte MRT-Magnetspule wollen die Projektpartner Neoscan Solutions GmbH und Otto-von-Guericke-Universität im Forschungscampus STIMULATE in komplementärer Zusammenarbeit realisieren.
MEMoRIAL-M1.11 | C-arm imaging with few arbitrary projections
Laufzeit: 01.02.2018 bis 30.04.2022
Within the scope of interventions - particularly in the field of orthopedics - CT scans often have to be performed to track and control the position of an instrument or changes of a patient's position, the latter being typically restricted to a feed of the instrument or a slight displacement of the person's body.
Given the medical relevance of only the change in position of the bone structures, necessary information might be captured by just a few suitable projections.
Moreover and additionally to a prior CT scan of the body, the exact geometry of the applied instrument is well-known and may be used as a priori information.
This sub-project aims at developing methods to embed a few, newly acquired projections (potentially generated via a limited angle range) into or to respectively complement a set of already existing ones in order to obtain a complete and high-quality reconstruction of the current scene. Furthermore, usage scenarios for a robot-assisted imaging system applied to centrally support the procedure are to be addressed. In doing so, the robot is supposed to automatically exchange its surgical tool for an X-ray detector, to acquire a few projections, and to subseqeuntly continue its surgical main task.
MEMoRIAL-M1.1b | Dynamic C-arm CT perfusion of the liver
Laufzeit: 01.03.2019 bis 30.04.2022
CT perfusion imaging by means of a C-arm based angiography system allows for intra-operative measurement of blood perfusion in the soft tissue of the human body. In case of the liver, such images can help, for example, to evaluate the success of tumour embolisation therapy as well as to estimate so-called "heat-sink effects” for precise planning of thermal tumour ablation.
In general, dynamic perfusion imaging using C-arm devices is a challenging task, particularly owing to the slow rotation speed of such devices, which results in temporally undersampled data. Recent advances in so-called model-based reconstruction algorithms (e.g. Bannasch et al.) have demonstrated great potential in the field of brain perfusion. While dynamic perfusion imaging is quite established for imaging the human brain, liver perfusion is not part of the clinical routine yet. This can be attributed to the insufficient image quality that is provided by conventional algorithms when applied to liver imaging without appropriate modifications.
Consequently, the main objective of this project is to solve this by adapting existing routines from brain perfusion to the specific liver requirements and by adding necessary components that address central issues of the problem, like …
- consideration of strong patient movement (especially due to breathing),
- dealing with severe truncation in the acquired projections (limited field of view), as well as
- handling the extensive computational load of the image reconstruction
thereby aiming at the
- development of suitable image reconstruction algorithms,
- integration of prior knowledge about involved processes, and
- (fast) implementation of all developed routines
to enable the assessment of perfusion parameters in the (human) liver.
MEMoRIAL-Module I: Medical Engineering
Laufzeit: 01.09.2016 bis 30.04.2022
Medical imaging encompasses a versatile toolkit of methods to generate anatomical images of a single organ or even the entire patient for diagnostic and therapeutic purposes. Radiation-based imaging technologies are of inestimable importance and hence performed in daily clinical practice.
Electromagnetic radiation may, however, cause undesirable side effects. Consequently, methods allowing for dose reduction are expected to prospectively come into focus. This may specifically hold for patients, who need to be scanned periodically for therapy and/or health progress monitoring.
Instead of performing an entire scan per session, prior knowledge derived from preexisting multimodal image data sourcing, anatomical atlases, as well as mathematical models may be integrated - the latter reducing radiation dose and scan duration thus finally saving health expenditures.
In order to do so, available images and data need to be updated based on newly acquired subsampled data.
The application of prior knowledge may furthermore advance minimally invasive interventions by means of intraoperative image acquisition. Within this context, consecutive scans usually show a high degree of similarity while differing only in probe position and respiratory organ motion. Lower radiation loads vs. significant increases in image frame rate may result when spotting those similiarities based on formerly acquired image information.
The integration of prior knowledge therefore holds a great potential for improving contemporary interventional procedures - especially in the field of interventional magnetic resonance imaging (IMRI).
Graduates in medical imaging science, medical engineering or engineering, computer, and natural science will have the opportunity to work with high-tech diagnostic devices such as x-ray examination and computed tomography (CT), state-of-the-art single-photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) within a structured 4-year/48-month PhD track.
Modality Medical Explorer -Entwicklung eines Verfahrens zur Verbesserung der medizinisch- diagnostischen Bildgebung von Röntgengeräten und dessen technische Umsetzung (MME)
Laufzeit: 01.08.2019 bis 31.01.2022
Zentrales Ziel des Projektes ist es, bei möglichst geringer Dosis, die optimale Bildqualität bei Röntgenaufnahmen in der Diagnostik zu erreichen. Neben der Minimierung der Strahlenbelastung für den Patienten soll parallel dazu ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess in Verbindung mit einer dokumentierten Qualitätssicherung im radiologischen Bereich eingeführt werden. Gleichzeitig erleichtert die angestrebte verbesserte Aufnahmequalität der den Ärzten die Arbeit und führt zu genaueren bzw. früheren Diagnosen sowie weniger Fehlinterpretationen der Aufnahmen und somit zu zufriedeneren bzw. gesünderen Patienten und zu einer Entlastung der Krankenkassen.
Ein Vorteil der geplanten MME-BOX liegt in der praxisnahen Erprobung, der agilen Weiterentwicklung (Inklination) und der kontinuierlichen Verbesserung dieser Prozesse (Iterationen), die eine (komplikationslose) Ausweitung des Systems nicht nur in Sachsen-Anhalt oder der Bundesrepublik Deutschland ermöglichen soll.
Die Realisierung des Forschungsvorhabens im Verbund aus der Firma PergamonMED GmbH und Otto-von-Guericke-Universität (OVGU) erfolgt am Forschungscampus STIMULATE.
MEMoRIAL-M1.3 | Use of prior knowledge for interventional C-arm CT
Laufzeit: 01.07.2017 bis 31.12.2021
A C-Arm CT system, as compared with CT systems, is more sensible to the scattered radiation. This acquired scattered radiation leads, unavoidably, to a degradation of the reconstructed object's quality.
The presence of metallic implants such as platinum coils or clips additionally impairs image qualities by causing beam-hardening and scattering effects.
Every bit of information - that we call 'prior knowledge' - possible to being safely introduced during the image reconstruction process or post-processing can help to improve image qualities, reduce the overall acquisition time, or reduce the dose acquired by the patient.
In this project, prior knowledge will thus be used in order to improve C-Arm CT images interferred by scattering artefacts due to the presence of metallic implants. Supplementary information about the shape of metallic implants or the patient him/herself (e.g. obtained using a preparative planning CT) will consequently allow for an improved artefact compensation as well as image fidelity in the vicinity of implants.
Modellbasierte CT-Perfusionsmessung (TST-Methode) mittels angiographischem C-Arm
Laufzeit: 01.03.2019 bis 31.12.2021
Aufgrund der langsamen Projektions-Datenaufnahme ist die Geschwindigkeit der C-Arm-basierten CT-Bildgebung zu langsam, um eine vollwertige dynamische Perfusionsmessung zu ermöglichen. Ein in unserer Gruppe entwickelter und patentierter Modellbasierter-Absatz (time separation method, TST) kann dieses Problem lösen. Innerhalb dieses Projekts wird diese Methode weiterentwickelt, um in einer klinischen Routine eingesetzt werden zu können.
MEMoRIAL-M1.5 | Volume-of-interest imaging in C-arm CT
Laufzeit: 01.07.2017 bis 30.09.2021
Background
Volume-of-interest (VOI) imaging allows for significant patient dose reduction. However, reconstructed images suffer from severe image artifacts due to the limited data acquisition. Yet, in practice there is typically unused data of the patient available.
Objective
>> Utilization of the available prior knowledge to increase image quality of VOI imaging or reduce dose, respectively
Methods
>> Usage of consistency conditions to incorporate prior data properly while maintaining and not overwriting information from VOI imaging acquisitions
This is achieved by registration of prior and the retrieval of further information from the limited data available.
Results
Image reconstruction from truncated projections supported by prior volume data offers good image quality while reducing patient dose. Final investigations still need to show how well the method works on clinical devices.
Conclusions
Extrapolation methods using solely consistency conditions to improve image quality do not work sufficiently stable, however incorporating available prior data enables good image results.
Originality
Usage of previously unused information enables patient dose reduction while maintaining sufficient image quality.
Keywords
CBCT, volume-of-interest imaging, truncation, prior knowledge, registration
F&E RF-System für Neonatale MR-Tomographie
Laufzeit: 01.04.2018 bis 30.04.2021
Zentrales Ziel dieses Projektes ist die Vorentwicklung von RF-Spulen- und Patientenlagerungs-Demonstratoren für einen kompakten 1.5T Magnetresonanztomographen, der dafür geeignet ist, außerhalb einer Radiologie-Abteilung patientennah (zum Beispiel auf einer Intensivstation für Neu- und Frühgeborene) aufgestellt zu werden. Aufgrund der ständigen Verfügbarkeit der Bildgebung können Patienten dann untersucht werden, wenn es für sie angebracht ist und die Anforderungen an einen - teilweise sehr riskanten - Transport werden deutlich reduziert.
Die technische Zielsetzung beinhaltet den Aufbau einer Sende-/Empfangsspule mit geringem Wandradius sowie Konzepten für die SAR-Überwachung, die Integration eines Inkubator sowie Patientenlagerung und -monitoring.
Die Realisierung des Forschungsvorhabens im Verbund aus der Firma Neoscan Solutions GmbH und Otto-von-Guericke-Universität (OVGU) erfolgt am Forschungscampus STIMULATE.
Aufbau von Industrie-in-Klinik-Plattformen zur Entwicklung innovativer Medizinprodukte
Laufzeit: 01.10.2020 bis 31.03.2021
Die Umsetzungsphase des Vorhabens diente dem Aufbau der Industrie-in-Klinik-Plattform "mediMESH - clinical insights” als zentraler Ansprechpartner für Medizintechnikunternehmen im stark wachsenden Markt der bildgeführten diagnostischen und interventionellen Prozeduren und der fünf, mit diversen Partnern vereinbarten, Modellvorhaben.
Das Ziel ist es, durch "mediMESH - clinical insights" ein Dienstleistungsportfolio anzubieten, das Inverkehrbringer sowie Zulieferer benötigen, um innovative Produkte im klinischen Umfeld effizient und zielgenau zu entwickeln. Die Plattform nutzt dazu die deutschlandweit einmalige Infrastruktur bildgebender Geräte und Dienstleistungen des Forschungscampus STIMULATE mit aktuell 5 nationalen und 3 internationalen Instituten. Zudem sorgt die Kollaboration mit mehreren Universitätskliniken für den Zugang zu maximal-Regelversorgern mit enger Anbindung der Forschung in die Patientenversorgung.
Forschungscampus STIMULATE -> Schwerpunkt Medizintechnik
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2020
Der Forschungscampus STIMULATE wird im Rahmen der Initiative Sachsen-Anhalt WISSENSCHAFT Schwerpunkte - aus Mitteln des Europäischen Struktur- und Investitionsfonds (EFRE) - bis Ende 2020 gefördert. Für die kommenden 5 Jahre werden diese Mittel eingesetzt, um den Forschungscampus STIMULATE sowohl thematisch-inhaltlich als auch strukturell zu stärken und insbesondere zu erweitern sowie die Verwertung und den Transfer der Ergebnisse zu organisieren.
Im Projekt -Schwerpunkt Medizintechnik- des Forschungscampus STIMULATE werden die Mittel des Europäischen Struktur- und Investitionsfonds für folgende Maßnahmen eingesetzt:
Zur sinnvollen Ergänzung der in STIMULATE bearbeiteten Forschungsgebiete werden neue Anwendungsfelder erschlossen. Inhaltlich stehen dabei Bereiche, z.B. der Kardiologie, der Thorax-Chirurgie, der Urologie sowie der HNO im Vordergrund. Dazu erfolgen regelmäßig OVGU-interne Projektausschreibungen, deren thematische Ausrichtung im Bereich der Forschungsagenda von STIMULATE, d.h. der bildgeführten minimal-invasiven Diagnose- und Therapiemethoden, liegen. Die Auswahl der Forschungsprojekte geschieht auf der Basis von Kurzanträgen, welche nach einem transparenten Kriterienkatalog vom Vorstand des Forschungscampus STIMULATE begutachtet werden.
Im Zuge dieser thematischen Erweiterung wird die Forschungs- und Laborinfrastruktur im Forschungscampus ebenfalls ergänzt.
Neben der direkten Forschungsfinanzierung, werden Maßnahmen finanziert, die der Weiterentwicklung und dem Ausbau der Transferaktivitäten in STIMULATE dienen. Im Rahmen der bereitgestellten Mittel soll der Handlungsrahmen des Forschungscampus in diesem Bereich erweitert und flexibilisiert werden. Ziel ist es, wirtschaftliche Effekte im Land Sachsen-Anhalt zu generieren und Einnahmequellen zu erschließen, um perspektivisch einen Teil der Transferausgaben selbstständig zu tragen. Dies soll langfristig nicht nur zur unterstützenden Finanzierung der Forschungsaktivitäten dienen, sondern auch der Verstetigung von STIMULATE.
Zur Unterstützung der Forschungsarbeiten werden im Rahmen eines Zentralprojekts zudem übergeordnete Maßnahmen gefördert. Weitere Mittel werden darüber hinaus in die nationale und internationale Vernetzung sowie dem Aufbau und der Verstetigung von Kooperationen im wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Bereich des Forschungscampus STIMULATE eingesetzt.
Perfusion imaging using C-Arm CT system
Laufzeit: 01.01.2018 bis 31.12.2020
Perfusion imaging is an important diagnostic and treatment decision-making modality in acute brain stroke management. Thrombectomy, potentially life saving treatment, that comes together with increased risk profile, could be indicated for certain patients solely based on the perfusion scan. The aim of this project is to evaluate applicability of the perfusion imaging for acute brain stroke scanning on C-Arm CT system. This approach could be beneficial for the acute stroke patients as the C-Arm CT device is often a part of the equipment of the operating theater. Having perfusion scanning option on the site of the neurosurgery could spare time and shorten the decision-making process.
The rotational speed of the C-Arm CT device is slower in comparison to the conventional CT rotation. When estimating the velocity of the contrast agent distribution during the perfusion scan, the speed of the rotation of the C-Arm CT device could not be neglected. Therefore, we apply so called time separation technique, where we approximate contrast agent dynamic by the scalar function of the time and fit the data acquired from the scan to the preselected basis of these functions. It has been shown recently, that when the basis functions are chosen based on the prior knowledge, for example by using singular value decomposition of the data from CT perfusion scans, then this method could be used to reliably reconstruct the time attenuation curves.
The aim of this project is to develop the software tools for analysis of C-Arm CT perfusion data with arbitrarily chosen basis functions including those based on the prior knowledge and analytic ones. The software will include image registration of projection data, fitting linear models to those data, obtaining coefficients of the basis functions in projections, cone beam reconstruction of these coefficients into the volumes and the visualization of perfusion parameters (CBF, CBV, MTT, TTP, …). Programs will be implemented in C++ using multi threading approaches.
Further important part of the project is the testing of the algorithms and described methods on the software and hardware perfusion phantoms and evaluating the data. We use existing software brain perfusion phantom and the hardware phantom that was developed on OVGU. Final aim is the transfer of these results to the clinical setting and evaluation of the behavior of these algorithms on real clinical perfusion data.
Verbundprojekt: Modulares CT-Gerät zur Diagnostik bei Kindern (KIDS-CT) - Teilvorhaben: Erforschung eines CT-Systems mit individuellen Komponenten speziell für Kinder
Laufzeit: 01.10.2017 bis 30.09.2020
Das zentrale Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer CT-Plattform, welche über offene Schnittstellen bei Hard- und Software verfügt und gleichzeitig modular aufgebaut ist. Diese Modularität bezieht sich sowohl auf die interne CT-Struktur (z.B. austauschbare Elektronikmodule für die Verarbeitung von High-Speed-Signalen) sowie auf die Peripherie (Anschluss von zusätzlichen Modalitäten wie bspw. optischer 3D Bildgebung). Dieses hohe Maß an Flexibilität wird eine schnelle Anpassung an verschiedene Anforderungen und Anwendungsszenarien ermöglichen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die offene Interface-Struktur, welche es den späteren Anwendern erlaubt, eigene Erweiterungen - sowohl Hardware als auch Software - zu entwickeln und zu nutzen. Dies ist insbesondere für Forschungsinstitutionen sowie Firmen, welche eigene Weiterentwicklungen anstreben, von großer Bedeutung. Durch die geplante offene Struktur sowie durch die Kernkomponente Multimodalität können gänzlich neue Ansätze - z.B. zur Artefakt- und Dosisreduktion - verfolgt und umgesetzt werden. Im Bereich der Dosisreduktion sowie der Verkürzung der Scan-Zeiten werden innovative Methoden implementiert, welche zum Teil bereits im Magdeburger Forschungscampus STIMULATE entwickelt wurden.
Als exemplarische klinische Anwendung steht die Pädiatrie im KIDS-CT-Projekt im Fokus. Hier bietet die CT bei Polytraumata und pulmonaren sowie angeborenen Erkrankungen, als auch bei Erkrankungen des knöchernen Systems einen nicht ersetzbaren diagnostischen Mehrwert. Daher sollten für dieses Anwendungsfeld Innovationen zur Reduktion der Strahlendosis vorangetrieben werden. Bereits vorhandene Methoden müssen hierbei auf die physischen Gegebenheiten von Kindern angepasst werden.
Das geplante Projekt erfolgt unter dem Dach des Forschungscampus STIMULATE. Im Rahmen des Projektes übernimmt das Institut für Medizintechnik (Prof. Rose) seitens der Otto-von-Guericke-Universität (OVGU) und Dornheim Medical Images GmbH seitens der Industrie die operative Projektsteuerung des gesamten Vorhabens.
Next Generation of Surgical Simulators for Surgical Planning, Training and Education
Laufzeit: 01.09.2019 bis 31.08.2020
The aim of the project "Next Generation of Surgical Simulators for Surgical Planning, Training and Education" is to prepare an EU application in the field of "Health, demographic change and well-being". The aim is to apply for a Marie-Sklodowska Curie action, more precisely an ITN (Innovative Training Network). The applicants share the opinion that the improvement of surgical training is becoming more and more important in surgery. As patients get older, these procedures often become more complex and risky. Surgical simulators on today's market cannot reflect the reality and complexity of surgery, nor are they at an acceptable price level. The planned EU project aims precisely at this problem. An open-source framework for the simulation of surgical interventions is to be developed, which can be extended by research institutions and companies and used scientifically and commercially.
RadiologiX - Erforschung von Verfahren zur erstmaligen exakten, objektiven und vollautomatischen Analyse spinaler radiologischer Bilddaten
Laufzeit: 15.08.2017 bis 14.08.2020
Erkrankungen der Wirbelsäule und hiermit assoziierte Beschwerden stellen eine der größten gesundheitsökonomischen Herausforderungen einer zunehmend alternden Gesellschaft dar. Das Land Sachsen-Anhalt ist dabei aufgrund seiner demographischen Entwicklung überproportional betroffen. Eine Vielzahl an aktuellen Veröffentlichungen offenbart, dass für eine effektive Diagnose und Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen eine valide, objektive und reliable radiologische Analyse der Wirbelsäule im klinischen Alltag eine zentrale Grundvoraussetzung darstellt.
Für eine evidenzbasierte Diagnose und Behandlung sowie als essentieller Beitrag für die klinische Forschung werden exakte Analysemethoden dringend benötigt. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, Verfahren für eine patientenschonende, automatisierte Analyse radiologischer Bilddaten zu erforschen, welche zu einer exakten und objektiven Bestimmung und Visualisierung klinisch hochrelevanter Parameter in allen anatomischen Ebenen führen. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens sollen mittelfristig in einer medizinischen Softwareplattform münden, welche im klinischen Alltag integriert dem Arzt automatisch eine umfängliche funktionelle und morphologische Charakterisierung des Patienten an Standardröntgenaufnahmen erlaubt.
Die Vorentwicklung und Entwicklung eines aktiv geschirmten, supraleitenden Magneten für MR-Tomographie
Laufzeit: 20.07.2017 bis 19.07.2020
Technologisches Konzept und Entwicklungsziel des Verbundprojektes ist die Vorentwicklung eines kompakten und geschirmten Magneten auf Basis eines Hochtemperatur-Supraleiters (HTS), mit Spezifikationen bezüglich Feldstärke, Feldhomogenität und zeitlicher Feldstabilität - ausreichend für qualitativ hochwertige, klinische MR-Bildgebung von freien und gebundenen Protonen.
Hometraining für die Therapie kognitiver Störungen
Laufzeit: 01.01.2020 bis 28.02.2020
Der Kostendruck auf Rehabilitationskliniken führt dazu, dass Schlaganfallpatienten nach 3-4 Wochen aus der Klinik entlassen werden und die weitere Therapie über Praxen niedergelassener Neuropsychologen und Ergotherapeuten erfolgt. Die für eine effiziente Folgetherapie notwendige Behandlungsintensität wird jedoch nach Entlassung aus der Rehabilitationsklinik unter aktuellen Bedingungen nicht mehr gewährleistet. Um therapeutische Effekte zu erzielen, muss die begonnene Therapie durch ein intensives, möglichst tägliches Training fortgesetzt werden.
Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Systems zur Therapie kognitiver Störungen für Patienten nach Schlaganfall im Hometraining. Hierfür sollen Benutzungsschnittstellen mit neuen Interaktions- und Visualisierungtechniken entwickelt werden. Weiterhin soll im Rahmen von Studien geprüft werden, ob Belohnungs- und Motivationstechniken aus dem Bereich der Computerspiele auf die neue Therapiesoftware übertragen werden können. Ein Element der Motivations- und Reward-Strategie z.B. ist die geeignete Darstellung der Leistungsdaten des Patienten.
Bei dem Vorhaben handelt es sich um ein Kooperationsprojekt zwischen dem Forschungscampus STIMULATE an der Otto-von-Guericke Universität, dem Universitätsklinikum Leipzig und der Hasomed GmbH.
Automated Online Service for the Preparation of Patient-individual 3D Models to Support Therapy Decisions
Laufzeit: 01.11.2016 bis 31.01.2020
To provide hospitals with tools for the preparation of patient-individual 3D models of organs and pathologic structures, an automated online service shall be developed in this research project in co-operation with the company Dornheim Medical Images. Therefore, a clinical solution using the example of oncologic therapy of the prostate will be investigated. In this context, the Computer-Assisted Surgery group develops techniques for improved image segmentation and human-computer interaction.
Forschungscampus STIMULATE -> Forschungsgruppe Brain-Machine-Interfaces (BMI)
Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2019
Die FG Brain Machine Interfaces (BMI) befasst sich mit der Entwicklung und Verbesserung der zentralen Komponenten eines BMIs.Hierzu gehört die Entwicklung eines bio- und MR-kompatiblen, minimal-invasiv implantierbaren Mikroelektrodenarrays. Hiermit sollen qualitativ hochwertige Signale gewonnen werden und die Patientenbelastung (dank der minimal-invasiven Implantierbarkeit) gegenüber der konventionellen Elektrodengrid-Implantation drastisch verringert werden. Um eine bestmögliche Signalerfassung zu gewährleisten ist die optimale Platzierung der Elektroden fundamental. Die hierzu nötigen Methoden werden untersucht. Die zentrale Schnittstelle zwischen der Datenerfassung und der Ansteuerung eines Gerätes stellt die Signalverarbeitung dar. Ziel ist die zuverlässige und robuste Erkennung der Intentionen des Patienten aus den gemessenen Hirnsignalen. Den Schwerpunkt stellt neben der Anpassung und Optimierung vorhandener Algorithmen insbesondere die Entwicklung neuer Methoden zur Klassifikation der Signale dar. Besonderes Augenmerk erhalten hierbei die aus der Spracherkennung bekannten Hidden-Markov-Modelle. Zudem wird im Rahmen der Forschungsgruppe auch ein miniaturisiertes System zur Erfassung der Hirnaktivität mit Ohrelektroden entwickelt. Durch das gesamtheitliche Konzept von der Elektrodenkonzeptionierung über die Messelektronik bis hin zur Implementierung einer passenden Smartphone-Umgebung wird ein praxisorientierter Bogen über den Großteil der auftretenden Fragestellungen im Rahmen von BMIs gespannt.
Forschungscampus STIMULATE -> Forschungsgruppe C-Arm Bildgebung (NB)
Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2019
In der Forschungsgruppe (FG) NB des Forschungscampus STIMULATE wird die C-Arm Bildgebung erforscht, mit dem Ziel, den C-Arm zu einer vollwertigen bildgebenden Modalität zur Schlaganfalldiagnose direkt im Operationsraum zu erweitern.
Die anvisierte One-Stop-Shop - Strategie soll Schlaganfallpatienten den zeitintensiven Transport zwischen OP und CT ersparen. "Time is brain!" - Durch eine schnellere Behandlung lassen sich die Behandlungserfolgschancen für den Patienten enorm erhöhen.
Es werden neuartige Methoden erforscht und implementiert, die nicht nur die Bildgebung am C-Arm (insbesondere 3D/3D+Zeit) verbessern, sondern auch Strahlendosis für den Patienten einsparen können. Dabei ist die Untersuchung von iterativen Rekonstruktionsverfahren ein Hauptschwerpunkt der FG. Des Weiteren ist die Steigerung der Sichtbarkeit neurovaskulärer Implantate (z.B. Stents/Flowdiverter) in der 2D Durchleuchtung sowie 3D Röntgenbildgebung Fokus der FG.
Forschungscampus STIMULATE: Forschungsgruppe MR Tools
Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2019
Die Forschungsgruppe MR-Tools ist dem Fokusbereich "Onkologie" untergeordnet, welcher sich mit der minimal-invasiven bildgestützten Therapie von Metastasen der Leber und Wirbelsäule befasst. Die Behandlung von Lebertumoren soll unter MRT-Bildgebung erfolgen, wobei diese für die Positionierung der Instrumente und der Therapieüberwachung genutzt werden soll. Für die hierfür erforderlichen Hardware-Komponenten werden in der FG MR-Tools ausgehend von den Anforderungen des klinischen Partners innovative Konzepte entwickelt, umgesetzt und evaluiert.
Innerhalb des AP 1 soll ein "MR-kompatibles Ablationssystem" erforscht werden, welches eine kontinuierliche Überwachung des Ablationsprozesses auf Basis der MR-Bildgebung während des Betriebes erlaubt und dabei die gleiche Ablationseffizienz wie kommerzielle MR-ungeeignete Systeme garantiert. Wichtige Aspekte sind hierbei die Materialauswahl sowie die Auslegung der elektronischen Komponenten, damit diese einerseits in dem starken Magnetfeld ihre Funktion erfüllen und andererseits das sensible Messsystem des MR-Scanners nicht stört. Zudem sollen die beengten Platzverhältnisse im MRT berücksichtigt werden, um eine Einführung der Applikatoren in den Patienten innerhalb des MRTs zu ermöglichen.
Das AP 2 zielt auf die Entwicklung einer "interventionellen MR-Spule" ab. Diese soll einen optimalen Zugang zum Operationsfeld und zugleich hohe Bildqualität gewährleisten. Die Erforschung erfolgt in enger Abstimmung mit den klinischen Partnern. Dies erlaubt eine frühzeitige Berücksichtigung des interventionellen Workflows im Entwicklungsprozess.
Um die Intervention in einem sogenannten wide-bore MRT durchführen zu können, ist zudem ein optimierter Patientenzugang erforderlich. Dafür wird im AP 3 eine "Patientenlagerung" erforscht. Ziel ist hierbei ein interoperabler und modularer Aufbau, welcher auch auf zukünftige Interventionsszenarien abgestimmt werden kann.
Forschungscampus STIMULATE –> Forschungsgruppe Tools MR (OT)
Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2019
Innerhalb dieses Teilprojekts gilt es ein MR-kompatibles Ablationssystem für die Tumortherapie bereit zu stellen.Auf Grundlage der klinisch-orientierten Vorgaben sowie der technischen Anforderungen im MRT wird ein Konzept für ein Ablationssystem zur lokalen Therapie von Lebermetastasen unter MR-Bildgebung entwickelt. Die Einzelkomponenten dieses Systems werden umgesetzt und als Gesamtsystem in Phantom- und Tierstudien anwendungsnah evaluiert. Mittels eines kommerziellen Ablationssystems werden qualitative und quantitative Verifizierungsmessungen des zuentwickelnden Ablationssystems ermöglicht. Abhängige technische Entwicklungen (z.B. Thermometrie, Ablationsplanungssystem) können zeitnah in die klinische Praxis überführt werden.
INKA "Kathetertechnologien" - Teilprojekt Bildgebung
Laufzeit: 15.12.2014 bis 15.12.2019
Die INKA-Transfer-Initiative "Kathetertechnologien" erforscht und entwickelt medizinische Komponenten und Systeme für bildgeführte minimal-invasive Verfahren. Ziel ist die Bereitstellung der technischen Voraussetzungen für neuartige endovaskuläre Therapien von Aneurysmen.
Innerhalb dieses Teilprojekts wird die Bildqualität des Flachdetektorbasierenden C-Arm-Angiographiesystems im Hinblick auf die Sichtbarkeit von Stents und Coils, wie sie für die Therapie von zerebralen Aneurysmen eingesetzt werden, optimiert. Im Fokus stehen iterative Rekonstruktionsverfahren sowie die Kompensation von Strahlaufhärtungs- sowie Metallartefakten, welche die Abbildung von metallischen Implantaten stark beeinträchtigen.
Stiftungsprofessur INKA-Transfer
Laufzeit: 01.12.2014 bis 30.11.2019
Das vom BMBF geförderte INKA-Transfer-Projekt Kathetertechnologien erforscht und entwickelt medizinische Komponenten und Systeme für bildgeführte minimal-invasive Verfahren. Eine entsprechende Nachwuchsforschergruppe mit 5 Wissenschaftlern wird dabei von der durch die Wirtschaftspartner gestifteten Professur geleitet. Der Medizintechnikunternehmer und Fellow der TU München Michael Friebe wurde auf die Professur "Intelligente Katheter" an der Otto-von-Guericke Universität in Magdeburg berufen.
FLEXtronic - Gründungslabor für flexible Elektronik
Laufzeit: 01.10.2016 bis 30.09.2019
Im Rahmen der EFRE-geförderten Initiative "ego.-INKUBATOR" wurde die Errichtung des Inkubators "FLEXtronic - Gründungslabor für flexible Elektronik" (FKZ IK 05/2015) bewilligt.
Das Labor wird über alle notwendigen Komponenten zum Design, zur Fertigung und zur Evaluation von flexiblen Leiterplatten für eine Vielzahl von Anwendungen verfügen. Innerhalb des dreijährigen Förderzeitraumes können gründungsinteressierte StudentInnen und MitarbeiterInnen der OVGU das Labor nutzen, um ihre Ideen im Bereich der Elektronikentwicklung umzusetzen und auszutesten. Dabei erhalten die TeilnehmerInnen eine kontinuierliche Begleitung durch eine/n wissenschaftlichen MitarbeiterIn sowie durch das Transfer- und Gründerzentrum (TUGZ) der OVGU. Damit kann eine Beratung sowohl bei technischen als auch betriebswirtschaftlichen Fragestellungen gewährleistet werden, um den TeilnehmerInnen das unternehmerische Denken näher zu bringen und die Erfolgsquote der späteren Ausgründung zu erhöhen.
MEMoRIAL-M1.1a | Model-based reconstruction methods for CT perfusion imaging
Laufzeit: 01.01.2017 bis 30.09.2018
A C-arm based angiography system such as the Siemens Artis zeego is a slowly rotating imaging system that causes a low acquisition rate in time. Given its integrated flat panel detector and X-ray source, a C-arm CT is, however, an appropriate angiographic device for perfusion imaging.
Angiography itself implies a dynamic 2D monitoring of a contrast agent's distribution right on injection into, for instance, organic tissue and vessels. The reconstruction of an accurate high-dimensional 4D computed tomography (CT) based on such temporally under-sampled 3D data (i.e. dynamically acquired / sampled 2D projections) while striving for minimal computational costs consequently constitutes the 'bottleneck' in application.
The general objective of this project is, therefore, to provide a fast and accurate algorithm for CT perfusion imaging by making use of prior knowledge.
Robotikassistenz in der Wirbelsäulenchirurgie
Laufzeit: 01.07.2015 bis 30.06.2018
Ziel des Projekts ist die Installation sowie die Inbetriebnahme eines Roboterarms sowie insbesondere die funktionale Integration des Roboters mit der Angiographie-Anlage. Ein Fokus der Arbeiten besteht in der Registrierung der beiden Koordinatensysteme des Roboters sowie des Angiographiesystems. Eine Analyse und Evaluation der Genauigkeit der Positionierung eines Instruments durch den Roboter entsprechend der Planung, basierend auf den Bildern der Angio sowie schließlich die Identifikation von Fehlern sowie die Optimierung des Setups stellen weitere Arbeitspakete dar.
Dynamische Perfusion
Laufzeit: 01.06.2015 bis 31.05.2017
Zur vollständigen Beurteilung des Gewebezustandes und des möglichen Therapieerfolges beim Schlaganfall stellen neben dem zerebralen Blutvolumen (CBV) vor allem auch die dynamischen Perfusionsparameter (CBF, MTT, TTP) sehr wichtige Informationen bereit. Die Fa. SIEMENS hat in jüngster Zeit ein dynamisches Perfusionsprotokoll für Perfusionsabbildung mittels Angiographiesystemen entwickelt, das es erlaubt, eine zeitlich aufgelöste Perfusionsmessung durchzuführen. Erste Simulationen und auch (publizierte) Ergebnisse aus Tierexperimenten in der Experimentellen Fabrik haben gezeigt, dass es damit möglich sein sollte, die dynamische Perfusion von Hirngewebe mittels FDCT im Katheterlabor zu erfassen. Durch die Nutzung desselben Gerätes lässt sich das Intervall zwischen Diagnostik und zeitkritischer Behandlung signifikant beschleunigen.
Innerhalb dieses Projekts besteht soll erforscht werden, in wie weit die entwickelten Messungen zur dynamischen Perfusion mittels FDCT im Angiolabor durchgeführt werden können und bei der Diagnostik des Schlaganfalls helfen. Dazu soll ein Phantom entwickelt werden, welches die zuverlässige und reproduzierbare Durchführung der Experimente an einem physikalischen Modell erlaubt.
Visualisierungsstation für hochpräzise orthopädische Eingriffe
Laufzeit: 01.03.2015 bis 28.02.2017
Teilprojekt: Entwicklung der bildverarbeitenden Elemente der Echtzeit-Visualisierungsstation
In der orthopädischen Chirurgie besteht die Aufgabe häufig darin, ein Implantat präzise in einen Knochen einzuführen. Dazu werden medizinische Navigationssysteme eingesetzt, welche die Position des Instruments und des Knochens - auf denen Marker befestigt sind - mit Hilfe eines Trackingsystems kontinuierlich verfolgen. Das Implantat wird dann in der richtigen Position und Orientierung auf einen präoperativ aufgenommenen 3D-CT-Datensatz ein-geblendet, so dass der Eindruck einer Echtzeitbildgebung entsteht. Operationsbedingte Verschiebungen der Knochen und der Marker führen zu großen Ungenauigkeiten dieser Navigationssysteme. Abhilfe kann der Einsatz eines intraoperativen CTs leisten, welches einen aktuellen 3D-Datensatz aufnimmt. Nachteilig sind dabei die zusätzliche Strahlenbelastung und die erheblichen Zusatzkosten eines solchen CTs. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer Visualisierungsstation, welche mit Hilfe von Röntgenbildern - die mit Hilfe eines in jedem Operationsraum vorhandenen C-Bogens intraoperativ erstellt werden - das präoperative 3D-Bild aktualisiert und in diesem Implantate und Knochen präzise einblendet.
Fusion Ultraschall- und Röntgenbildgebung
Laufzeit: 01.02.2015 bis 31.01.2017
Strukturelle Herzerkranken werden immer häufiger intravaskulär behandelt. Katheter-basierte Eingriffe nutzen dabei sowohl die Fluoroskopie als auch Ultraschallbilder, um Führungsdrähte, Katheter und Instrumente an den Bestimmungsort zu navigieren. Dabei liefert die Fluoroskopie exzellente Bilder von Instrumenten und Gefäßen. Allerdings gehen durch die Projektion eines 3D-Raums auf eine 2D-Bildebene viele Informationen verloren. Ultraschall liefert Echtzeitbilder in 3D jedoch sind die Bilder deutlich verrauschter. Daher sind beide Bildgebungsmethoden als komplementär anzusehen und werden in Katheter-basierten Prozessen häufig gemeinsam eingesetzt. Siemens entwickelt derzeit eine Applikationssoftware, die Ultraschall und Röntgenbilder fusionieren kann. Ziel des Arbeitspaketes ist die Sicherheit, Genauigkeit und Handhabbarkeit der Applikation in einem möglichst realistischen Umfeld zu prüfen.
Forschungscampus STIMULATE -> Elektromagnetisches Tracking
Laufzeit: 01.02.2015 bis 31.12.2016
The electromagnetic tracking system is widely used in clinical applications, e.g. image-guided interventions. However, the slow measurement speed, low tracker accuracy due to nearby metallic objects prevent electromagnetic tracking system from being more widely used in clinics. This project aims to improve the clinical electromagnetic tracking system with the following features: Fast tracking speed and robustness to ambient metals and electronic devices. The research result will provide the solutions in software. In clinical setup, no additional hardware are needed. Therefore, the established clinical workflows do not need to be changed.
Ableitung störungsarmer Elektrokardiogramme im Magnetresonanztomographen
Laufzeit: 01.10.2013 bis 31.12.2015
Das Elektrokardiogramm (EKG) ist die auf der Hautoberfläche gemessene elektrische Aktivität des Herzmuskels. In der klinischen Diagnostik besitzt das EKG ein breites Anwendungsspektrum und ist für die Überwachung des Vitalzustandes eines Patienten unumgänglich. Daher ist es wichtig, das EKG von instabilen Patienten auch während der Bildgebung mittels der Magnetresonanztomo-graphie (MRT) zu messen. Durch die verschiedenen Magnetfelder wird ein innerhalb des MRT aufgezeichnetes EKG-Signal jedoch gestört, so dass es für die kardiologische Diagnostik nicht nutzbar ist.
Das Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung eines diagnostisch nutzbaren EKGs innerhalb des MRT. Dadurch kann die Patientensicherheit erheblich verbessert und neue klinische Einsatzgebiete wie z.B. MRT-geführte, minimalinvasive Interventionen erschlossen werden. Daneben soll die Synchronisation von Herzschlag und MRT-Bildgebung des Herzens optimiert werden, da eine effektive Synchronisation derzeit nur bei niedrigen magnetischen Flussdichten möglich ist. Die Entwicklungen sollen auf angepassten Methoden der Signalverarbeitung sowie neuartiger Hardware zur Aufzeichnung zusätzlicher Brustwandableitungen beruhen.
Bildgeführte Methoden in der Neuroradiologie - Blutungsausschluss beim Hirninfarkt
Laufzeit: 01.07.2014 bis 31.12.2015
Eine zentrale Fragestellung bei der akuten Schlaganfalldiagnostik besteht in der Differenzierung zwischen Ischämie und Gehirnblutung. Ziel des Arbeitspakets ist die Entwicklung eines lauffähigen Algorithmus zur Bewegungskompensation, um eine für den Blutungsausschluss bessere Bildqualität zu erhalten.
Forschungscampus STIMULATE
Laufzeit: 01.03.2014 bis 31.12.2015
I. 3D Bildgebung C-Arm: Weichgewebe-Auflösung beim C-Arm CTII. Instrumente für die intravaskuläre Schlaganfallbehandlung
III. Interventionelles MRT: MRT kompatible Instrumente
IV. Brain-Machine-Interfaces: Analyse und Klassifikation von ECoG SignalenV: Nachwuchs/Weiterbildung: Aufbau und Implementierung eines Bachelors "Medizintechnik" an der OVGU
Plaque-CharM - Plaque-Charakterisierung mittels mm-Wellen auf einem Katheter
Laufzeit: 01.09.2012 bis 30.08.2015
Die arteriosklerotische Grunderkrankung ist die Ursache für eine Vielzahl von ischämisch bedingten Schädigungsmustern des menschlichen Organismus. In diesem Zusammenhang ist die koronare Herzerkrankung die epidemiologisch bedeutsamste Erkrankung der Industriestaaten. Ziel dieses Vorhabens ist es, einen neuen miniaturisierten Radarsensor für die minimal-invasive Charakterisierung von arteriellen Gefäßsystemen mit Millimeterwellen zu entwickeln. Mittels dieses in der Kathederspitze integrierten Sensors sollen die Innenwände von Blutgefäßen abgebildet werden, um dadurch eine Stadieneinteilung der Arteriosklerose vornehmen zu können. Der Plaque an Arterieninnenwänden besteht aus Fett- und Kalkablagerungen. Die elektrischen Eigenschaften im THz-Bereich dieser Ablagerungen erlauben es, einen Einblick in die Zusammensetzung der Plaques zu erhalten. Die elektrischen Eigenschaften von Gewebebereichen mit geringem Wassergehalt oder hohem Kalkanteil sind deutlich von gesundem Gewebe zu unterscheiden. Die bedeutende Innovation des Projekts ist die Entwicklung eines Siliziumchips unter Nutzung der IHP BiCMOS Technologie bei Frequenzen im Bereich von 30 – 300 GHz. Aufgrund der sehr hohen Arbeitsfrequenz reduziert sich die Länge der notwendigen Antennen auf wenige Millimeter. Dieser Sensor-Chip kann aufgrund seiner kleinen Dimension (1 - 2 mm2) in die Spitze eines Katheters integriert werden. Dieses Verfahren hat das Potential, eine neue Qualität in die klinische Beurteilung des Risikos von Arteriosklerose und damit die präventive Therapie des Herzinfarkts sowie des Schlaganfalls einzuführen. Das Ziel der InES Maßnahme ist die Förderung von Forschung und Entwicklung zum elektronischen Entwurf, zur Herstellung und zum Test intelligenter Elektroniksysteme mit dem Ziel, innovative Anwendungen in der Medizintechnik zu eröffnen. Das Ziel dieses Projekts, einen miniaturisierten Radarsensor für die minimal-invasive Charakterisierung von arteriellen Gefäßsystemen mit Millimeterwellen zu entwickeln, liefert einen wertvollen Beitrag im Rahmen der InES Fördermaßnahme.
Detektion und Darstellung neurovaskulärer Implantate
Laufzeit: 01.05.2014 bis 28.02.2015
Neuere neurovaskuläre Implantate werden aus sehr dünnen Nickel-Titan Drähten gefertigt. Für die Erhöhung der Sichtbarkeit in der Röntgendurchleuchtung enthalten diese Implantate charakteristische Markerstrukturen aus röntgendichten Materialien. Ziel des Projektes ist es diese Implantate anhand der Markerstrukturen in einer 3D Rekonstruktion aus einem Cone Beam CT zu detektieren und geeignet darzustellen.
ego.INKUBATOR: Potential "Patientenindividuelle Medizinprodukte"
Laufzeit: 01.12.2012 bis 30.12.2014
Ziel des ego.INKUBATORS "Patientenindividuelle Medizinprodukte" ist es, Studierenden und wissenschaftlichen Mitarbeitern das unternehmerische Potential einer induvidualisierten Medizintechnik näher zu bringen. Durch Unterstützung bei der Ideenentwicklung, Einführung in das unternehmerische Denken und das Aufzeigen der technologischen Möglichkeiten sowohl auf medizinischer als auch fertigungstechnischer Seite soll den Ego Teilnehmern das Handwerkzeug für eine erfolgreiche Gründung im Bereich Medizintechnik gegeben werden. Die geplanten Maßnahmen legen den inhaltlichen Schwerpunkt auf Qualifikation und Betreuung. Dabei findet die grundlegende Ausbildung zunächst getrennt nach den technischen und den betriebswirtschaftlichen Fächern statt. Studierende und wissenschaftliche Mitarbeiter aus den Ingenieurwissenschaften ohne einschlägige Vorkenntnisse erhalten eine Einführung in die Besonderheiten der Medizintechnik und die dort verwendeten Produktentwicklungsmethoden.
Mit Hilfe der beantragten Elemente des INKUBATORS können die schon vorhandenen technischen Komponenten der beteiligten Fakultäten zu eine Prozesskette zusammengefügt werden. Daraus entsteht die Möglichkeit für die gründungsinteressierten Teilnehmer, das erworbene Wissen direkt in reale Produkte einfließen zu lassen.
Medizintechnik für die interventionelle Neuroradiologie
Laufzeit: 01.01.2011 bis 30.12.2014
Der Fokus besteht in der Erforschung von röntgengestützten Applikationen in der interventionellen Neuroradiologie. Dabei sollen Innovationen in enger Kooperation zwischen SIEMENS und den Anwendern, d.h. der Medizin und Medizintechnik erarbeitet werden. Speziell sollen die Themenschwerpunkte der Messung der Gewebeperfusion mittels C-Arm CT an Angiographie-Systemen und der Integration von Mikroskopie in das Angiographie-Sytem bearbeitet werden.
Forschungscampus STIMULATE
Laufzeit: 01.03.2013 bis 28.02.2014
Der Magdeburger Forschungscampus STIMULATE ist ein Vorhaben, das im Rahmen der Förderinitiative "Forschungscampus - öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen" durch das BMBF gefördert wird. Den Fokus von STIMULATE stellen Technologien für bildgeführte minimal-invasive Methoden in der Medizin dar. Das Ziel besteht in der Verbesserung medizinischer Behandlungsmethoden sowie in der Eindämmung der Kostenexplosion im Gesundheitswesen. Dabei werden schwerpunktmäßig altersbedingte Volkskrankheiten aus den Bereichen Onkologie, Neurologie sowie Gefäßerkrankungen betrachtet. Langfristig soll sich das Vorhaben STIMULATE zum "Deutschen Zentrum für bildgestützte Medizin" entwickeln.
STIMULATE -> Bildgebung ->3D Bildgebung C-Arm
Laufzeit: 01.03.2013 bis 28.02.2014
Die Zielsetzung dieses Fokusbereichs besteht in der Optimierung und Erweiterung der Funktionalität des C-arm-basierenden Röntgen-Angiographiesystems für den Einsatz als bildführendes System bei minimal-invasiven Operationen. Mittelfristig gilt es, die diagnostischen Fähigkeiten des C-arms an ein vollwertiges CT anzunähern, um die diagnostischen Möglichkeiten während der Operation zu erhöhen und die Qualität der Operationen zu steigern, bzw. neuartige Eingriffe ermöglichen. Damit würde der Operationsraum gleichzeitig zu einem diagnostischen Raum aufgewertet. Die technologischen Arbeiten gelten der Entwicklung von Software für die Optimierung der Bildqualität sowie für die Bereitstellung neuer Funktionalitäten (z.B. Perfusiondarstellung). Besondere Herausforderungen bestehen in den Limitierungen der Hardware des C-arms (langsame Rotation, träger Detektor, geringe Bildwiederholungsrate), welche durch durch intelligente Software kompensiert werden sollen. In der Vorphase wird Machbarkeit analysiert, die Anforderungen definiert, sowie eine Planung der Aufgaben für die Hauptphase durchgeführt. Darüber hinaus werden Testimplementierungen auf einem experimentellen Robotersystem durchgeführt.
STIMULATE -> Instrumente
Laufzeit: 01.03.2013 bis 28.02.2014
Minimal-invasive Interventionen erfordern spezielle Instrumente, welche bei kleinster Baugröße eine Vielzahl an Funktionen aufweisen müssen, um einen Mehrwert für den Operateur darzustellen. Neben Anforderungen an die Instrumente in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften und diversen Funktionalitäten stellen sich auch Herausforderungen an deren exakte Positionierung und die intuitive Steuerung des verwendeten Bildgebungsapparates.
Um etablierte therapeutische Prozeduren in Qualität und Effizienz zu steigern sowie neue Therapieansätze zu ermöglichen, strebt der Forschungscampus STIMULATE die Entwicklung neuartiger Instrumente bzw. die Erweiterung vorhandener Funktionalitäten an. Im Projekt "Instrumente" werden in der Vorphase z.B. Marktanalysen durchgeführt, welche die Grundlage für die Instrumentendefinition und Methodenkonzeption bilden. Funktionalitäten werden mit Hilfe von Simulationen und Demonstratoren geprüft und optimiert.
STIMULATE -> Instrumente -> Interventionelles MRT
Laufzeit: 01.03.2013 bis 28.02.2014
Der Hauptaspekt dieses Fokusbereichs ist die Forcierung der Magnetresonanztomographie (MRT) als Bildgebung für die minimal-invasive Operationstechnik bei der Diagnostik und Therapie von onkologischen Erkrankungen. Der Fokus soll dabei auf der MRT-bildgeführten interventionellen Behandlung von Mamma-Karzinomen liegen. Das Ziel besteht in der Entwicklung und Bereitstellung von Technologien und der Erarbeitung eines medizinischen Workflows für die Durchführung solcher Prozeduren. Die technologischen Fragestellungen bestehen darin, geeignete Werkzeuge – d.h. MRT-kompatible und solche, die den Zugang zum Zielorgan erlauben – für die Eingriffe unter MRT zu entwickeln. Bereits vorhandene medizinische Instrumente können dabei in den Optimierungsprozess einbezogen werden und als Grundlage für eine interventionsbezogene Funktionalisierung dienen. In der Vorphase wird dabei der Bedarf ermittelt, die Machbarkeit analysiert, die Anforderungen definiert sowie eine Planung der Aufgaben für die Hauptphase durchgeführt.
STIMULATE -> Management/Nachwuchs -> Nachwuchs
Laufzeit: 01.03.2013 bis 28.02.2014
Das Ziel dieses Arbeitspakets besteht in der Entwicklung und Implementierung von attraktiven Aus-, Weiterbildungsmaßnahmen und Trainings, um den Nachwuchsbedarf sowohl für den Forschungscampus STIMULATE als auch für seine Partner sicherzustellen. Durch eine besonders hohe Qualität und exklusive Merkmale soll die Ausbildung im internationalen Vergleich zur Erhöhung der Attraktivität von STIUMULATE und des Standorts beitragen und so schließlich auch zu einer erfolgreichen Rekrutierung von externen Wissenschaftlern und Technikern beitragen.
ASTER - Akut-Schlaganfall-Versorgung - Telematikplattform für den Rettungstransportwagen
Laufzeit: 01.01.2012 bis 31.12.2013
Schlaganfall ist in Deutschland die dritthäufigste Todesursache und maßgeblich für bleibende Behinderung und Pflegebedürftigkeit verantwortlich. Die demografische Entwicklung lässt eine Zunahme der Schlaganfallinzidenz erwarten. Bei 81 % der Schlaganfälle würde eine sofortige medizinische Intervention Behandlungserfolg versprechen. Da für die Therapie aber nur ein Zeitfenster von rund drei Stunden zur Verfügung steht, werden heute nur 2 % aller Schlaganfall-Patienten erreicht. Eine Beschleunigung der Notfallversorgung könnte diese Rate deutlich erhöhen. Hier setzt das Vorhaben ASTER – Akut-Schlaganfall-Versorgung – Telematikplattform für den Rettungstransortwagen an. Ein gleichnamiges Innovationsforum war Ausgangspunkt für die 2012 gestartete Wachstumskern-Potenzial-Initiative. Entwickelt werden soll ein mobiler Ambulanz-Assistent, der das das Rettungspersonal dabei unterstützt, den medizinischen Vorfall zuverlässig zu beurteilen und über das günstigste Vorgehen zu entscheiden.
ViERforES II - TP 3.4: Applikationsszenarien zur intraoperativen Visualisierung und Bildgebung
Laufzeit: 01.01.2011 bis 31.08.2013
In der vorangegangenen Projektphase wurden die generellen Verfahren für die intraoperative Visualisierung an Beispiel der Neurochirurgie entwickelt. Die erzielten Ergebnisse wurden mit Hilfe eines eigens dafür aufgebauten Prototyps demonstriert. Dieser Prototyp bewies seine Funktion zunächst innerhalb einer Übungsumgebung, bestehend aus einem PC mit Videokamera, welche das Mikroskop simulierten, einem Phantommodel des menschlichen Kopfes sowie einem optischen, Marker-basierendem Trackingverfahren. Mit Hilfe dieses Demonstrators konnten diverse exemplarische Risikostrukturen bzw. Tumorausdehnungen dem simulierten Mikroskopbild überlagert und den Medizinern präsentiert werden. Die Bewertungen der Mediziner fielen sehr positiv aus. Nachdem bisher die prinzipiellen Methoden entwickelt wurden, ist in der zweiten Phase eine prototypische Realisierung dieser Methoden in realen medizinischen Geräten mit Partnern aus der Industrie sowie ihre erste Testung durch Chirurgen vorgesehen. Dabei sollen die erzielten Ergebnisse nicht nur für die bisher in Fokus stehende Applikation in der Neurochirurgie sondern breiter, für vier unterschiedliche medizinische Anwendungen, implementiert und evaluiert werden. Das Operationslabor des Lehrstuhls für Medizinische Telematik und Medizintechnik (Prof. G. Rose) ist mit einem modernen intraoperativen Bildgebungssystem, i.e. einem roboterbasierten C-Bogen 3D-Angiographie-System (Siemens Artis zeego) ausgestattet. Ein weiterer Fokus besteht in der Integration dieses Systems in den Workflow der Testumgebung für sichere minimalinvasive Verfahren. Im Bereich des Ambient Assisted Living wurden bislang elementare Safety-Szenarien auf Ihre Auswirkungen auf bewusste extern inszinierte Bedrohungen (Security) untersucht. In dieser Projektphase werden diese Untersuchungen auf komplexere Safety-Szenarien und ihre Auswirkungen auf zufällige Fehler der Kommunikationskanäle erweitert. Zu diesem Zweck werden die betrachteten nicht-funktionalen Aspekte auf Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit ausgedehnt. Desweiteren werden umfassende empirische Evaluationen der für die Anwendungsbereiche entwickelten Methoden und Werkzeuge durchgeführt. Das Ziel ist deren Effektivität (z.B.: Anzahl der identifizierbaren Safety-Probleme) und Effizienz (z.B.: Aufwand pro Problem) quantitativ zu bestimmen.
INKA - Intelligente Katheter
Laufzeit: 01.06.2008 bis 31.05.2013
Minimalinvasive, kathetergestützte Eingriffe gewinnen zunehmend an Bedeutung bei den verschiedensten Krankheitsfeldern. Innerhalb von Inka werden Hightech-Werkzeuge für den Operateur entwickelt, welche sich gezielt zum Krankheitsherd innerhalb des Körpers navigieren lassen, aussagekräftige Diagnosen direkt am Ort der Pathologie erlauben, um dort schließlich auch als Therapiewerkzeuge eingesetzt werden zu könne. Dabei ist es natürlich von zentraler Bedeutung, dass der Einsatz dieser Katheter nur zu einer minimalen Gesundheitsbelastung (Trauma, Röntgenstrahlung) des Patienten aber auch Arztes führen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Kathetern in den Bereichen Neurologie, Tumortherapie sowie Orthopädie. Zu den Leistungs-merkmalen dieser Instrumente zählen eine neuartige Ortung und Navigation im Körper ohne Strahlenbelastung sowie die Integration bildgebender, diagnostischer aber auch therapeutischer Verfahren an der Katheterspitze. Fernziel sind automatische schlangenartige Mikrokatheter, die sich anhand von computertomographischen Bildern selbstständig ihren Weg zum Krankheitsherd suchen, dort diagnostische Bilder aufnehmen und mittels Mikrowerkzeugen die notwendige Therapie durchführen. Der Bedarf an Innovationen in Bereich der Unterstützung von minimalinvasiven Operationen ist damit sehr groß. In der BMBF-Studie "Zur Situation der Medizintechnik in Deutschland im internationalen Vergleich" wird festgestellt: "Da katheterbasierte Interventionen zunehmen werden, ist es von großem Interesse, neue Lösungen zu entwickeln, die dem Arzt eine praktikable Hilfe bieten, für den Patienten schonend sind, sich leichter ans Ziel navigieren lassen und bessere oder andere Signale an der Katheterspitze messen." Das Inka-Projekt soll langfristig dazu beitragen, die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg als international renommierten Standort im Bereich der Entwicklung minimalinvasiver Operationstechniken zu etablieren. Dazu soll auch der kürzlich eingerichtete neue Masterstudiengang "Medizinische Systeme" beitragen. In das Projekt sind darüber hinaus lokale und regionale mittelständische Unternehmen mit der Zielsetzung eingebunden, die wissenschaftlichen Ergebnisse in anwendungsreife Produkte in dem stark expandierenden Wachstumsmarkt Medizintechnik umzusetzen.
INKA Intelligente Katheter
Laufzeit: 01.06.2008 bis 31.05.2013
Minimalinvasive, kathetergestützte Eingriffe gewinnen zunehmend an Bedeutung bei den verschiedensten Krankheitsfeldern. Innerhalb von Inka werden Hightech-Werkzeuge für den Operateur entwickelt, welche sich gezielt zum Krankheitsherd innerhalb des Körpers navigieren lassen, aussagekräftige Diagnosen direkt am Ort der Pathologie erlauben, um dort schließlich auch als Therapiewerkzeuge eingesetzt werden zu könne. Dabei ist es natürlich von zentraler Bedeutung, dass der Einsatz dieser Katheter nur zu einer minimalen Gesundheitsbelastung (Trauma, Röntgenstrahlung) des Patienten aber auch Arztes führen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Kathetern in den Bereichen Neurologie, Tumortherapie sowie Orthopädie. Zu den Leistungs-merkmalen dieser Instrumente zählen eine neuartige Ortung und Navigation im Körper ohne Strahlenbelastung sowie die Integration bildgebender, diagnostischer aber auch therapeutischer Verfahren an der Katheterspitze. Fernziel sind automatische schlangenartige Mikrokatheter, die sich anhand von computertomographischen Bildern selbstständig ihren Weg zum Krankheitsherd suchen, dort diagnostische Bilder aufnehmen und mittels Mikrowerkzeugen die notwendige Therapie durchführen. Der Bedarf an Innovationen in Bereich der Unterstützung von minimalinvasiven Operationen ist damit sehr groß. In der BMBF-Studie "Zur Situation der Medizintechnik in Deutschland im internationalen Vergleich" wird festgestellt: "Da katheterbasierte Interventionen zunehmen werden, ist es von großem Interesse, neue Lösungen zu entwickeln, die dem Arzt eine praktikable Hilfe bieten, für den Patienten schonend sind, sich leichter ans Ziel navigieren lassen und bessere oder andere Signale an der Katheterspitze messen." Das Inka-Projekt soll langfristig dazu beitragen, die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg als international renommierten Standort im Bereich der Entwicklung minimalinvasiver Operationstechniken zu etablieren. Dazu soll auch der kürzlich eingerichtete neue Masterstudiengang "Medizinische Systeme" beitragen. In das Projekt sind darüber hinaus lokale und regionale mittelständische Unternehmen mit der Zielsetzung eingebunden, die wissenschaftlichen Ergebnisse in anwendungsreife Produkte in dem stark expandierenden Wachstumsmarkt Medizintechnik umzusetzen.
EsTaTes
Laufzeit: 01.08.2011 bis 30.09.2012
Das Ziel des vorliegenden Projekvorschlages besteht darin, die Erkenntnis, dass eine deutliche Verbesserung der Schlaganfallversorgung mit Hilfe der Telemedizin bereits mit der von uns entwickelten Infrastruktur und keinen weiteren Anforderungen an die peripheren Kliniken erzielt werden kann, durch eine klinische Evaluation zu bestätigen. Dazu soll eine entsprechende Studie durchgeführt werden, welche die wichtigsten Parameter der Schlaganfallversorgung mit dem telemedizinischen Setup erfasst und analysiert und mit publizieren Ergebnissen aus Kliniken ohne Stroke-Units und ohne Telemedizin vergleicht. Kernfragestellungen der Studie sind die drei Punkte Wirksamkeit, Sicherheit und Akzeptanz des eigenen Ansatzes.
TASC - Telemedical Acute Stroke Care
Laufzeit: 01.07.2009 bis 30.06.2011
Das Forschungsziel (A) des ForMaT-Projekts Telemedical Acute Stroke Care (TASC) ist es, die Qualität der Akutversorgung von Schlaganfallpatienten in den ersten drei Stunden signifikant zu erhöhen. Konkret heißt das, die Kompetenz vorhandener Stroke-Units einem breiteren Versorgungsumfeld mittels Telemedizin zugänglich zu machen. Das Verwertungsziel (B) des ForMaT-Projekts ist es, Geschäftsmodelle für die telemedizinische Akutversorgung von Schlaganfallpatienten zu entwickeln und diese weitestgehend privatwirtschaftlich umzusetzen.
Optimierung der Telemedizin für akute Schlaganfallbehandlung
Laufzeit: 01.04.2008 bis 31.03.2011
Das Projekt gilt der Optimierung der telemedizinischen Infrastruktur, welche heutzutage im Wesentlichen aus einer Videokonferenzeinrichtung sowie Patientendatenübertragung besteht. Die Zielsetzung des Projekts besteht in der intelligenten Integration aller Komponenten zu einer integrierten Telemedizinplattform. Als Beispielerkrankung wird dabei der Schlaganfall betrachtet.
ViERforES - Teilprojekt: Überlagerung von chirurgischen Mikroskopiebildern mit intraoperativen CT-Bildern
Laufzeit: 01.10.2008 bis 31.03.2011
Bei chirurgischen Eingriffen im Gehirn müssen Verletzungen kritischer Regionen (Gefäße, wichtige neuronale Verbindungen) dringend vermieden werden. Aufgrund des der Hirnverschiebung (Brainshift) nach den Öffnen des Schädels ist das besonderes kompliziert. Die Chirurgen verwenden bei diesen Eingriffen optische Mikroskope, um die feinen Strukturen im Gehirn besser beurteilen zu können. Dieses erlaubt jedoch nur die Darstellung der aktuellen Oberflächen, nicht jedoch der ggf. gefährlichen Strukturen darunter. Hier soll dem Mikroskopbild ein diagnostisches oder gar ein interoperativ erstelltes CT- oder MRT-Bild im AR-Sinne überlagert und dem Operateur im Mikroskop als Überlagerung präsentiert. Tatsächlich liefern moderne C-arm-Röntgen-Systeme, welche immer häufiger auch in der Neuro-Chirurgie anzutreffen sind, hervorragende 3D-Angio-Bilder sowie recht gute CT-Bilder. Dem Arzt soll hierdurch immer wieder ein Update seiner Position als voxelbasiertes Modell eingeblendet werden, was ihm per Augmented Reality Verfahren eine bessere Orientierung ermöglicht.
MOBESTAN: Modellierung und Beeinflussung von Strömungen in Aneurysmen
Laufzeit: 01.10.2008 bis 30.09.2010
Aneurysmen sind krankhafte Ausbeulungen der arteriellen Gefäßwände. Das Platzen dieser Aneurysmen führt zu starken inneren Blutungen und kann - abhängig vom betroffenen Gefäß - innerhalb von Minuten zum Tode führen. Dieses gilt insbesondere für Aorta- und Gehirnarterien: ruptierte Aneurysmen führen zu einer lebensbedrohlichen Hämorrhagie. Die Behandlung dieser Ausbeulungen an Gefäßen im peripheren Gefäßsystem ist im Allgemeinen eine Aufgabe der Gefäßchirurgie. Die Behandlung von intrazerebralen Aneurysmen wird aufgrund des schwierigen operativen Zugangs meistens mittels den Kopf und dann in das Innere des Aneurysmas vorgeschoben und mit Edelmetalldraht ausgefüllt (Coiling), in der Hoffnung, dass der Hauptblutstrom an der Ausbeulung vorbeigeführt und das Aneurysma im Laufe der Zeit mit Gewebe zuwächst. Eine kürzlich entwickelte Therapiestrategie empfiehlt das Platzieren von Stents auf der Höhe des Aneurysmas, so dass die Hämodynamik in der Nähe der Ausbeulung so verändert wird, dass der Hauptblutstrom am Aneurysma vorbeiführt. Aufgrund des extrem hohen Eingriffsrisikos, ist jedoch bei derartigen Interventionen äußerste Zurückhaltung angezeigt. Nur wenn die Gefahr einer spontanen Ruptur sehr hoch ist, wird der Eingriff gewagt. Die Beurteilung des Risikos einer Ruptur eines Aneurysmas ist daher ein zentrales Problem der präoperativen Diagnostik. Dafür muss die Blutströmung um das Aneurysma zuverlässig vorhergesagt werden können. Besonders wichtig für eine zukünftige Verbesserung dear Behandlung wäre die Optimierung existierender Stent-Geometrien sowie die Entwicklung effizienter Stents. Das sind die Kernaufgaben des vorliegenden Forschungsprojektes.
Functional Imaging during X-ray Interventions (Marie-Curie Program)
Laufzeit: 01.06.2005 bis 30.03.2010
The technical objective of the project is to develop and exploit basic and application-specific methods for tomographic X-ray imaging, with the vision of improved medical treatment procedures in interventional medicine in Europe. In particular, the project aims at making currently unavailable quantitative information on physiological parameters, such as arterial blood flow and brain tissue perfusion, accessible during X-ray interventions. A second major technical objective is to enable interventional tomographic X-ray imaging of fast moving objects such as the human heart. Availability of such imaging capabilities is expected to significantly improve planning, guidance, and outcome control of existing and future minimal-invasive medical treatment procedures.
Bernstein-Gruppe Components of cognition: small networks to flexible rules: Collective behaviour of spiking neurons and plastic synapses
Laufzeit: 15.12.2006 bis 31.01.2010
We aim to develop tools for the subsequent stages of signal analysis of extracellular MEA recordings concerning (1) the detection of extracellular correlates of neuronal action potentials ( spikes ), and (2) the analysis of the spatio-temporal structure of neuronal firing in response to electrical or pharmacological stimuli. Classification of spontaneous activity modes observed in cell culture will be analyzed by spatiotemporal pattern recognition. Temporally, spikes are often arranged in bursts of activity, followed by periods of silence. This can either occur at the level of single electrodes, multiple electrodes, or across the entire network. Different algorithms of spike pattern recognition (signal integration, heuristic, string method, entropy-based, surprise) will be implemented and compared.
Messung der Perfusion auf der Basis computer-tomographischer Bildgebung
Laufzeit: 01.12.2006 bis 30.10.2009
Das Projekt dient der Entwicklung und Evaluation von Methoden zur zerebralen tomographischen Durchblutungsmessung (Perfusion) mit Hilfe von 3D-Angiographiegeräten. Dabei sollen modellbasierte Ansätze zur Anwendung gelangen, um die zu langsame Projektionsdatenaufnahme der Angio-Anlage kompensieren zu können.
TRANSAGE - Transformation von Versorgung für eine alternde Gesellschaft
Laufzeit: 01.08.2008 bis 31.03.2009
Mit dem Projekt TRANSAGE soll die Gesundheitsregion Sachsen-Anhalt demografiefest werden. Dazu müssen die Versorgungsstrukturen in demografisch schrumpfenden Regionen des Landes so transformiert werden, dass eine Versorgung entsprechend den Bedürfnissen der Patienten zu wettbewerbsfähigen Kosten gesichert wird. Dabei steht die Vermeidung und geeignete flächendeckende Versorgung von Volkskrankheiten des Alters im Mittelpunkt. Eine alternde Bevölkerung mit steigender Leistungsnachfrage erfordert eine Vernetzung der sektoralen Kompetenzen durch eine innovative Transformation der Versorgungsstrukturen.
Zentraler Ansatz ist die Transformation vorhandener struktureller Kapazitäten. Dazu wird als innovativer Meilenstein in Sachsen-Anhalt modellhaft ein telemedizinisches Servicezentrum geschaffen. Dieses wird durch seine umfassenden Dienstleistungen erstmals über Sektorgrenzen hinweg die Versorgung von Patienten, die unter Volkskrankheiten leiden, insbesondere in der Fläche zu wettbewerbsfähigen Kosten optimieren. Das Zentrum wird erstens durch die Bereitstellung von Expertenwissen für den peripheren stationären und ambulanten Bereich via Telemedizin Möglichkeiten der Diagnose und Behandlung verbessern. Ein zentraler Datenserver wird zweitens den sektorenübergreifenden Informationsaustausch ermöglichen.
Drittens soll über die Anbindung der hausärztlichen versorgungsebene durch Home Monitoring den Patienten ein Leben zu Hause unter Entlastung der Versorgungsstrukturen ermöglichen. Telelearning bietet abschließend sektorintern und sektorübergreifend Weiterbildungsmöglichkeiten. Die Gesundheitsregion konzentriert sich aufgrund der aufgezeigten demografischen Entwicklung zunächst modellhaft auf die drei häufigsten Alterserkrankungen: Schlaganfall, koronare Herzerkrankung (Infarkt bis Insuffizienz) und kolorektales Karzinom.
Methoden zur Bestimmung des Blutflusses in Aneurysmen mit Hilfe bildgestützer Verfahren
Laufzeit: 01.12.2005 bis 30.09.2008
Die Messung des Blutflusses in zerebralen Aneurysmen ist besonders wichtig für eine Therapieentscheidung sowie für die Therapiebeurteilung. Aufgrund der Schädeldecke können jedoch nur wenige Verfahren zum Einsatz kommen. Besonders interessant ist es, mit Angiographieanlagen, wie sie zur Beurteilung der Gefäße sowie für die Durchführung von Intervetionen heutzutage eingesetzt werden, die Flusseigenschaften von Aneurysmen messen zu können. In diesem Projekt soll mit Hilfe von zwei orthogonalen Projektionen der räumlich-zeitlichen Verteilung von lokal gespritzem Kontrastmittel der Blutfluss durch ein Aneurysma approximativ bestimmt werden. Durch den Vergleich mit Phantomen und exakten Messungen mit Hilfe von Laser-Doppler-Verfahren werden die entwickelten Modelle adaptiert und evaluiert.
ASTER - Akut-Schlaganfall-Versorgung-Telemedizin im Rettungswagen
Laufzeit: 01.09.2007 bis 29.02.2008
ASTER Akut-Schlaganfall-Versorgung-Telemedizin im Rettungswagen ist ein Projekt, welches das Ziel verfolgt, Lösungen und Szenarien für die Optimierung der Schlaganfallversorgung innerhalb der Rettungskette zu erarbeiten und diskutieren.
Das Projekt Partner wird durchgeführt vom Innomed e.V. in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Medizinische Telematik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und vom BMBF gefördert.
- Malottki GmbH, Halle (Saale)
- ifak Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg
- Tonfunk Systementwicklung und Service GmbH, Falkenstein/Harz
- Ambulanz Mobile GmbH & Co. KG, Schönebeck
- Prof. B. Schmidt, IMOS, FEIT
- Primed Medizintechnik GmbH, Halberstadt
- Universitätsklinikum Gießen/Marburg GmbH
- Ruhr-Universität Bochum
- SBSK GmbH & Co. KG, Schönebeck
- Prof. Dr. Karl-Heinrich Grote, OVGU, FMB, Institut für Maschinenkonstruktion
- IHP GmbH – Leibniz Institut für innovative Mikroelektronik, Frankfurt/Oder
- 2tainment GmbH, Magdeburg
- 2tainment GmbH, Magdeburg (B. Ruzik)
- 3DQR GmbH, Magdeburg (D. Kasper, D. Anderson)
- Center for Medical Image Science and Visualization, Linköping University, (Prof. C. Lundström)
- domeprojection.com, Magdeburg (C. Steinmann)
- Dornheim Medical Images GmbH, Magdeburg (L. Dornheim)
- Forschungscampus MODAL, Zuse-Institut Berlin (ZIB), Prof. T. Conrad, Dr. S. Zachow
- Forschungsgruppe Image Processing, Prof. Dr. Sylvia Saalfeld
- Forschungsgruppe Medical Flows, PD Dr. Philipp Berg
- Harvard Medical School, Boston (Prof. R. Kikinis, Dr. T. Kapur)
- Hasomed GmbH
- IBF Servizi Spa
- Innomed S.R.L
- Institut für Strömungstechnik und Thermodynamik (ISUT), Prof. Dr. Gabor Janiga
- Jun.-Prof. Dr. Frank Ortmeier, FIN, Computer Systems in Engineering
- Leibniz-Institut für Neurobiologie Magdeburg
- Luxsonic Technologies Inc., Saskatoon, Saskatchewan, Canada (Dr. M. Wesolowski)
- MediTech Electronic GmbH, Wedemark (R. Warnke)
- metraTec GmbH, Magdeburg
- metratec GmbH, Magdeburg (K. Dannen)
- MHH, Prof. Dr. med. Frank Wacker
- MIMESIS Group, Inria Strasbourg (Prof. S. Cotin)
- MIPM GmbH, Mammendorf
- Neoscan Solutions GmbH, Magdeburg, Dr. Stefan Röll
- Otto von Guericke Universität Magdeburg
- PD Dr. R. Lucklum, FEIT, IMOS
- PergamonMED GmbH, Magdeburg
- Prof. Dr. A. Lindemann, FEIT, IESY
- Prof. Dr. C. Hansen, INF, VAR
- Prof. Dr. F. Ohl, LIN
- Prof. Dr. Hansen, INF, VAR
- Prof. Dr.med. J. Ricke, FME, Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin
- Prof. Dr.med. M. Skalej, FME, Institut für Neuroradiologie
- Prof. Dr. Rolf Findeisen, OVGU, FEIT, Institut für Automatisierungstechnik
- Prof. Dr. R. Vick, FEIT, IMT
- Prpf. Dr. C. Hoeschen, FEIT, IMT
- Raylytic GmbH Leipzig
- Thought Technology Ltd., Montreal, Quebec (M. Cardichon)
- UCDplus GmbH, Magdeburg (N. Kempe)
- UKMD Radiologie, Magdeburg
- UniMedizin Mainz
- Universität Koblenz , Jun.-Prof. Dr. Kai Lawonn
- Universität Koblenz-Landau , Jun.-Prof. Dr. Kai Lawonn
- Universitätsklinik für Neuroradiologie, UKMD Magdeburg, Dr. Daniel Behme
- Universitätsklinik für Neuroradiologie, UKMD Magdeburg, Prof. Dr. Daniel Behme
- Universitätsklinik Leipzig
- Universitätsklinik Magdeburg, Prof. Dr. M. Schostak
- Universitätsklinik Mainz, Prof. W. Kneist
- University of Waterloo (Prof. L. Nacke)
- University of Waterloo, Prof. L. Nacke
- VRVIS ZENTRUM FUR VIRTUAL REALITY UND VISUALISIERUNG FORSCHUNGS-GMBH
- Optimierung von bildgeführten minimalinvasiven Operationen für Krebs- und Gefäßerkrankungen (insbes. Schlaganfall)
- Bereitstellung von Technologien für bildgeführte Operationen
- Telemedizin
- Transfer
Themen:
- Computertomographie (CT, CBCT, C-Arm CT), insbesondere im Operationsraum
- Rekonstruktion (FBP, iterative Verfahren, statistische Verfahren, effiziente Implementierung)
- Modellbasierte Perfusion (CT, CBCT, C-Arm CT)
- PET-Bildgebung
- Artefaktkompensation (Bewegung, Beam-Hardening, Metallartefakte, Streustrahlung)
- Bildverarbeitung (Objektlokalisierung, Segmentierung, Registrierung)
- Roboterassistenz im Operationsraum
- Instrumente für bildgeführten minimalinvasiven Operationen
- Brain-Machine-Interfaces (Klassifikation des MEG, ECoG-Signale, HMM-basierend)
- Telemedizin
- Studium und Lehre:
- Aufbau (2007), Studiengangskoordination: Master „Medical Systems Engineering“
- Bachelor (2015), Studiengangskoordination: Bachelor „Medizintechnik“
- Aufbau 2016, Mitwirkung in Kooperation mit der LIAM GmbH: Weiterbildungsprogramm für die Industrie „Medizinische Bildgebung kompakt“
- Bildgebende Systeme in der Medizin
- Bildgeführte Operationstechniken
- Röntgenbildgebung
- Computertomographie (CT, CBCT, C-Arm CT),
- Rekonstruktion (CT: FBP, iterative, statistische; PET/SPECT)
- Trainings, Experimente und Messungen im Angiographielabor (Siemens Zeego)
- Trainings, Experimente und Messungen am interventionellen 3T MRT (Siemens Skyra)
- Telemedizin in der klinischen Schlaganfallversorgung
- Telemedizin im Krankenwagen
As a post-doc in the Department for Neurology he has been working on brain research, modeling the behavior of cultured hippocampal neuron-networks. A second focus was development of strategies for stroke management. In 1995 he moved to industrial research, becoming member of the Philips Research Laboratories in Aachen, Germany - working in the area of tomographic and functional imaging. He also continued his work on stroke management focusing on clinical decision support systems and telemedicine applications. He managed several industrial projects, partially distributed over three continents.
Since 2006 he is Full Professor and chair for Healthcare Telematics & Medical Engineering at the Otto-von-Guericke-University in Magdeburg, Germany. The main research areas are: medical imaging, especially for interventions, medical electronics, brain-machine-interfaces.
In 2012, together with three colleagues, he received the Otto-von-Guericke Research Award for his successful research and the development of the medical engineering focus at the university.
Together with his colleagues, he was in charge of raising research funding of in total around 70 million euros.
Prof. Rose has been an elected senator of the faculty since 2016 and an elected inter-faculty senator of the university since 2020