14/03/2011 - Neue Bild- und Modellierungstechnologien - Diagnosewerkzeuge

Menéame

Die Forschungsgruppe "Image Processing Laboratory" der ETS Telekommunikationsingenieure hat das grundlegende Ziel, Computerwerkzeuge zu entwickeln, die die Entscheidungsfindung unterstützen, insbesondere in klinischen Umfeldern, in denen neue Technologien integriert werden sollen, insbesondere im Zusammenhang mit neuen Formen der medizinischen Bildgebung. Zu diesem Zweck arbeitet das LPI intensiv im Bereich der Signal- und Bildverarbeitung. Es hat wichtige Verbindungen zu lokalen Akteuren (Krankenhäusern und Unternehmen der Region) und nationalen Akteuren (hat an einem thematischen Netzwerk des Gesundheitsforschungsfonds teilgenommen) sowie zu koordinierten Projekten mit anderen Universitäten und Unternehmen und arbeitet mit Netzwerk-Forschungszentren (CIBER) des Instituto de Health Carlos III zusammen und ist Teil eines nationalen Netzes für Bildverarbeitung (Red PRISMA), Europäer (Mitglied eines Exzellenznetzes des Sechsten Rahmenprogramms) und Amerikaner (weitere Zusammenarbeit mit der Abteilung für Radiologie der Harvard Medical School).

In diesen 14 Jahren hat die anerkannte Forschungsgruppe (GIR), die Professor Carlos Alberola López koordiniert, eine Vielzahl von Forschungsprojekten entwickelt. Sie befinden sich derzeit unter anderem in dem nationalen Projekt "Konvergenz der medizinischen Technologien für die integrierte Verwaltung der Herz-Kreislauf-Umformung," das das Problem der kardiovaskulären Umgestaltung, die mit den Pathologien dieses Systems einhergeht, untersuchen soll, um Computerwerkzeuge zu entwickeln, die es ermöglichen, solche Krankheiten zu simulieren, Diagnosehilfen zu schaffen und alle Informationen zu verwalten, die in dieser Hinsicht für den Patienten generiert werden.

Diese Initiative, die bis Ende 2012 durchgeführt werden soll, steht im Einklang mit den Zielen der Aufforderung zur Einreichung von Cénit-Projekten des Ministeriums für Wissenschaft und Innovation, mit denen die Forschung in Bereichen von strategischer Bedeutung für die spanische Wirtschaft gefördert und ihre technologische Positionierung verbessert werden soll. Der Staat unterstützt Unternehmen, die an der Aufforderung teilnehmen, Forschungs- und Entwicklungsaufgaben wahrzunehmen und insbesondere Universitäten und andere öffentliche Forschungseinrichtungen (OPIs) zu unterstellen. Die UVA gehört zu diesen OPIs, die zusammen mit anderen Einrichtungen, darunter der Pompeu Fabra University, einen Teil der Forschungsarbeiten durchführen wird. Das Projekt als Ganzes wird von der Hospital Gruppe Chirón aus unternehmerischer Sicht koordiniert.

Es handelt sich um ein ehrgeiziges Projekt, bei dem untersucht werden soll, wie das Herz-Kreislauf-System funktioniert, welche Pathologien es haben kann, und versucht, seine Funktionsweise mathematisch zu modellieren und diese Modelle mit jedem der Patienten, mit denen es arbeitet, zu spezifizieren, um zu vorhersagen, welche Auswirkungen bestimmte Eingriffe haben können. Zum Beispiel, wenn man einen Stent auf eine Person, die nicht aufhören, ein fremder Körper, um ein Gefäß zu brechen, weil sie nicht die gleichen Eigenschaften wie die Wände des Glases kann eine anormale Durchblutung, die zu Schäden an den Gefäßen führen kann.

In der Arbeit, die entwickelt wird, geht es darum, die Dynamik des Blutes nach dem Stent zu modellieren, um vorherzusagen, welche Auswirkungen es lokal auf das Glas haben wird. Ein weiteres Beispiel. Wenn eine Person einen Herzinfarkt erlitten hat, was eine Nekrose in einer Myokardinfarktzone mit sich bringt, wird versucht, mathematisches Verhalten des Herzens von diesem Zeitpunkt an zu modellieren, um vorherzusagen, wie dieses Organ mittelfristig funktionieren soll.

Die MRT-Daten werden aktualisiert und so kann der Grad der Wiederherstellung des betroffenen Gewebes analysiert werden, was dazu beitragen wird, vorherzusagen, ob es sich um einen neuen Herzinfarkt handelt oder ob es an einem anderen Ort zu einer Fehlfunktion kommt.

Signalinterpretation

Die Aufgabe der Mitglieder dieses UVA-Labors besteht in erster Linie darin, elektrophysiologische Signale und Resonanzaufnahmen bei Patienten zu erfassen und zu interpretieren, die an einer Art Herz-Kreislauf-Erkrankung gelitten haben. Zu diesem Zweck werden zwei Arten von Untersuchungen durchgeführt. Die erste Gruppe, die sich an Patienten richtet, die in ihren eigenen Häusern über verschiedene Sensoren überwacht werden, die Signale verschiedener Arten erzeugen und anschließend an eine Zentrale übertragen werden, wo sie vor der Analyse durch die Kardiologiespezialisten des Krankenhauses vom UVA-Team verarbeitet werden. Im zweiten Teil der Untersuchung werden Bilder über Magnetresonanzaufnahmen aufgenommen, wenn die Patienten aufgenommen werden oder wenn sie einen Punktbesuch durchführen, um eine Überwachung innerhalb längerer Fristen durchzuführen. Diese Bilder werden in die Überwachungsdaten integriert, um nützliche gemeinsame Informationen zu liefern, die den Spezialisten, die diese Patienten behandeln, zur Verfügung stehen und mit Mustern versehen werden, die Alarmsignale identifizieren.

Die Magnetresonanzaufnahmen verwenden eine Technik namens Infusion, die auch an Herzleiden wie Herzinfarkt gebunden ist. Es handelt sich um eine Methode, bei der vor der Anwendung der MRT dem Patienten ein Medikament ins Blut injiziert wird, das das Herz erreicht und sich über den gesamten Herzmuskel - den Myokardinfarkt - verbreitet und nach einiger Zeit verschwindet. Die Veränderungen des Kontrastbildes dieses Arzneimittels werden verwendet, um die Herzschäden nach einem Herzinfarkt zu erkennen.

Zu Beginn der Gruppe entwickelte sie eine Arbeit zum dreidimensionalen Ultraschall (im Wesentlichen auf den Föten konzentriert) zu einer Zeit, als die ersten derartigen kommerziellen Teams auftauchten und in Kastilien und León nur sehr wenige davon waren. Wir versuchten, Instrumente zu entwickeln, die die Diagnose unterstützen und beispielsweise die Erkennung eines bestimmten Organs automatisieren und eine objektive Maßnahme ermöglichen. Normalerweise, wenn ein Arzt einen Ultraschall durchführt, markiert er die Orgelkontur auf einer Ebene, aber ein dreidimensionaler Ultraschall bringt viel mehr Schnitte und wenn es automatisch verarbeitet wird, bringt er die Messungen näher an die Realität heran, und sie sind wiederholbar, erklärt Alberola. Diese Arbeiten wurden in Fachzeitschriften und ein Register des geistigen Eigentums übersetzt. Wir machen Computeralgorithmen, damit wir auf der Grundlage der bereits erfassten Ultraschallaufnahmen die Konturen der Interessensorgane und auf der Grundlage dieser Daten die erforderlichen Maßnahmen für die Diagnose des Spezialisten treffen können.

Krankenhaus Rio Carrion

Damals wurden dreidimensionale Ultraschalluntersuchungen mit konventionellen zweidimensionalen Echografen durchgeführt. Mit Hilfe eines magnetischen Positionierers, der auf der Sonde des Ökographen platziert wurde, wurden Informationen zu jedem Zeitpunkt der Position und Ausrichtung der Sonde gewonnen. Durch eine Abtastung und eine Rekonstruktionstechnik konnte ein dreidimensionales Bild dargestellt werden. Im Bereich der Ultrasonographie koordinierte das LPI ein Projekt in Zusammenarbeit mit der Polytechnique de Valencia und der Universität der Palmen von Gran Canaria, an dem auch das Krankenhaus Río Carrion de Palencia beteiligt war.

Im Jahr 2002 begannen sie mit dem neurologischen Bild (Gehirnbilder mit Magnetresonanz) und insbesondere mit einem in Kastilien und León noch nie dagewesenen Modalitätsmodus: der Magnetresonance-Strahlung. Diese Arbeitslinie entstand aus der Zusammenarbeit mit der Harvard University, insbesondere mit Harvard Medical School, und speziell mit dem Surgical Planning Lab. Diese unkonventionelle und bildauflösende Modalität ermöglicht es, die Verteilung und Ausrichtung der Nervenfasern in der weißen Substanz des Gehirns zu sehen. Diese Informationen ermöglichen es, die neuronalen Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnbereichen zu quantifizieren, so dass beispielsweise Informationen über die Erholung von Patienten nach einem Schlaganfall (Hirninfarkt) zur Verfügung stehen und Operationen zur Entfernung eines Tumors geplant werden können, der versucht, das gesunde Gewebe zu beeinträchtigen. Dank weiterer Projekte wurde diese Bildform in das Universitätsklinikskrankenhaus Valladolid und in das PET Recolets Centre in Valladolid eingeführt.

In diesem Zusammenhang arbeitet die LPI-Gruppe mit Radiologen, Neurologen, Neurochirurgen und Psychiatern, in den beiden öffentlichen Krankenhäusern in Valladolid-Hauptstadt und mit dem GUE (Valladolid Diagnostic Center) zusammen, einer privaten Krankenhausgruppe, mit der das LPI ein Kooperationsabkommen schließt. Auf nationaler Ebene arbeitet das LPI mit dem Gregor Marañón Hospital in Madrid und dem Benito Meni Hospital im Sant Boi de Llobregat in Barcelona zusammen.

Darüber hinaus wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Herzwissenschaften (ICICOR), einem nationalen hochmodernen Team für die Regeneration des Myokardinfarkts mit Stammzellen, verschiedene Probleme im Zusammenhang mit dem Herzbild angesprochen. Die Aufgabe des IPR bestand darin, dem ICICOR Technologie zur Verfügung zu stellen, um wiederholte Maßnahmen zu ergreifen und die myokardiale Funktion auf eine Weise zu quantifizieren, die nicht der Variabilität unterliegt.

Sie arbeiten derzeit mit einem Unternehmen in Barcelona zusammen, mit dem sie ein automatisches Röntgen- und Fußaufnahmemodul entwickeln, um Fortschritte bei rheumatoider Arthritis zu erkennen.

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