Tracking von Herzbewegungen aus Tomographiebildern

Herzerkrankungen äußern sich in vielen Fällen durch eine Veränderung der Herzbewegung. Sofern sich die Bewegung bestimmen lässt, kann man diese für die Diagnose von Herzerkrankungen verwenden. In dieser Diplomarbeit wurde die Herzbewegung aus CT- und MR-Bilddaten bestimmt, damit unterscheidet sich das eigene von den meisten bisher publizierten Verfahren, in denen datensatzspezifische Algorithmen entwickelt wurden. Auf der Grundlage einer ausführlichen Literaturrecherche wurden drei Konzepte entwickelt von denen eins im Rahmen dieser Arbeit implementiert und getestet wurde. Die berechneten Bewegungsparameter sind: Längsachsenkontraktion, globale Sack- und Kippbewegung des Herzens und eine Drehbewegung, die im apikalen und im basalen Bereich des Herzens entgegengesetzt ist. Die Bewegungsparameter wurden durch einen semiautomatischen Algorithmus bestimmt. Zur Berechnung der Längsachsenkontraktion und der Sack- und Kippbewegung wurde eine linke Ventrikel-Achse approximiert, deren Bewegung während eines Herzzyklus bestimmt und verfolgt wurde. Zur Bestimmung der Drehbewegung werden Landmarken händisch markiert, aus denen eine 3D Bewegung abgeleitet werden kann. Das entwickelte Verfahren wurde in die Medical Imaging Platform, ein in der Abteilung für Cognitive Computing and Medical Imaging entwickeltes Software-Toolkit integriert. Für die Implementierung wurden die open source Bibliotheken VKT, ITK, wxWidgets und boost verwendet. Das entwickelte Verfahren wurde mit CT- und MR-Bilddaten getestet und ausgewertet und es konnte gezeigt werden, dass durch das Verfahren medizinisch relevante Ergebnisse erzielt werden.