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Medizinische Bildgebung für Modellierung und Simulation

Die Forschungsgruppe “Biomedical Imaging for Modeling and Simulation” (BIMS) wurde 2023 durch Professor M. Francesca Spadea gegründet.

Ihr Forschungsansatz ist kollaborativ – Forschende befinden sich in engem Austausch mit medizinischem Personal, um zielgenau Lösungen für reale Probleme in der medizinischen Versorgung zu erarbeiten. Darüber hinaus hat die Forschung in diesem Bereich das Ziel, selbst Innovationen zu schaffen, die Diagnose und Therapie weiter verbessern und unterstützen können.

Der Fokus der Forschungsgruppe liegt auf der Optimierung individuell abgestimmter medizinischer Behandlung mithilfe von bildgebenden Verfahren. Dabei lassen sich die Forschungsschwerpunkte in drei Gruppen einteilen:

Diese Projektgruppen überschneiden sich in drei Aufgabenfeldern:

  • Planung und Simulation  (NEXT_RT und VERITY)
  • Personalisierte Medizin (NEXT_RT und PRISM)
  • Treatment monitoring (VERITY und PRISM)

Sie nutzen moderne Verfahren der Computer Vision, insbesondere Methoden der Künstlichen Intelligenz, zur Erfassung, Verarbeitung, Analyse und Interpretation digitaler Bilddaten. Ziel ist es, aus Quellen der realen Umgebung hochdimensionale Informationen zu extrahieren und daraus numerische oder symbolische Ergebnisse abzuleiten. Das können entscheidungsrelevante Erkenntnisse oder auch Handlungsempfehlungen sein.

 

Modellierung und Simulation in der Strahlentherapie

  • Implementierung automatischer Bildsegmentierungsalgorithmen
  • Bild-zu-Bild-Übersetzung für reine MR-Behandlung und adaptive Therapie
  • Dosimetrische Bewertung verarbeiteter Bilder
  • Föderiertes Lernen für die Strahlentherapie

 

 

Erweiterte Bildanalyse

Image

  • Radiomics-Analyse
  • Patienten-Schichtung basierend auf Techniken des maschinellen Lernens und des Deep Learning
  • Implementierung von Wissensgraphen zur Patientenrepräsentation

Intraoperative Navigation

scientist with head model Image

  • Entwicklung von Software- und Hardwarewerkzeugen für die computergestützte Diagnose und Therapie
  • Computer Vision und Virtuelle Realität
Medizinische Bildgebung für Modellierung und Simulation
Titel Ansprechperson
Landmark Detection and Segmentation Algorithms for Large-Scale 3D Synchrotron Images

Xiaoying Tan, Maria Francesca Spadea

Quality Assured DAQ for Synchrotron Micro-CT

Chandan Sarkar, Maria Francesca Spadea

Characterization and dosimetry of kilovoltage x-ray beams

Clarence King, Maria Francesca Spadea

Advancing Radiotherapy: Exploring the FLASH effect using Machine Learning

Mark Arndt, Maria Francesca Spadea

Dynamic and deformable models for surgical navigation

Domenico Riggio, Maria Francesca Spadea

Deformable anatomy via deep learning

Feilian Ren, Maria Francesca Spadea

Decentralised approaches to training AI models in healthcare

Ciro Benito Raggio, Maria Francesca Spadea

Medizinische Bildgebung für Modellierung und Simulation
Titel Ansprechperson
Development and Validation of Deep-Learning Algorithms on Embedded Systems for Robot-Assisted Interactive Human-in-the-Loop Rehabilitation of the Upper Limbs

Francesca Donadio, Maria Francesca Spadea

Bildnachweis Titelbild: KIT_IBT
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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