Innovative Computertomografie

Verschlusserkrankungen von Adern stellen ein massives Gesundheitsrisiko dar. Zur Therapieplanung ist eine umfassende Analyse des Blutflusses durch alle peripheren Blutgefäße notwendig. Als Goldstandard dafür gilt die CT-Angiografie, doch werden dabei Tausende Bilder erstellt, deren Auswertung herausfordernd ist. Die Abbildung eines Gefäßinnenraums ist mittels CT gut möglich, schwierig wird es aber, wenn die Gefäße ihre Orientierung ändern oder sich verzweigen. Auch eine vollständige 3D-Visualisierung war bisher nicht einfach. Experten aus Medizin und Informatik haben in einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF zusammengearbeitet, um diese Auswertungen drastisch zu vereinfachen, und Techniken entwickelt, die eine Darstellung dieser Aspekte erlauben. Das Ergebnis: die „Centerline Reformation“ und die „Curved Surface Reformation“. Die Centerline Reformation basiert auf neuen Algorithmen zur Bildverarbeitung, die es erlauben, das Innere von Blutgefäßen auch dann kontinuierlich darzustellen, wenn diese ihre räumliche Orientierung ändern. „Wir können mit dieser Technik sogar das Lumen von Gefäßen der Lunge oder des Gehirns überlagerungsfrei visualisieren, was bisher aufgrund starker Windungen als extrem schwierig galt“, erklärt Dr. Rüdiger Schernthaner von der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin der Medizinischen Universität Wien.
Die Curved Surface Reformation baut auf der Centerline Reformation auf und ermöglicht eine komplette 3D-Visualisierung des Gefäßinnenraums. Dabei sind die räumliche Orientierung und die Lage des Gefäßes irrelevant. Grundlage der Methode ist das sogenannte Raycasting-Verfahren, das eine schnelle Visualisierung von Volumina ermöglicht.
„Wir konnten die Curved Surface Reformation dahingehend weiterentwickeln, dass zusätzlich zum Gefäßinnenraum die angrenzenden anatomischen Strukturen verzerrungsarm mit dargestellt werden. Dies erlaubt bei der Untersuchung der Gefäße, gleich auch auf andere pathologische Anomalien mit achtzugeben“, freut sich Prof. DI Dr. Eduard Gröller vom Arbeitsbereich Computergrafik der Technischen Universität Wien. Weitere Entwicklungen umfassen intelligente Darstellungsmethoden, die es zum Beispiel erlauben, das gesamte Volumen eines Gefäßes in einem einzigen Bild zu zeigen und so eine rasche Beurteilung des Blutflusses im gesamten Gefäß zulässt. Mit dem sogenannten „Smart-Super-Views-Ansatz“ wurde eine Methode entwickelt, die automatisch aus dem Angebot an verfügbaren Bildern jene heraussucht, die für die Beurteilung einer gegebenen Körperregion am besten geeignet sind, und stellt diese so dar, dass die Signifikanz für die Diagnose sofort erfasst werden kann.