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Forschung im Bereich medizinischer Bildgebung

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Um stets am Puls der Zeit zu arbeiten, engagieren wir uns in vielfältigen Forschungsprojekten. Dabei erweitern wir ständig unser Portfolio in den Bereichen der klinischen Bildverarbeitung und Auswertung. Die gewonnene Expertise können wir somit  direkt und effizient in unsere Arbeit einbinden. Als Forschungspartner stehen wir für Sie gerne zur Verfügung. Hier finden Sie einen kurzen Überblick unserer Forschungsschwerpunkte. 

AQUA - Automatische Bildqualitätsanalyse

 

Bildqualität in 3D Ultraschallbildern der BRUST

Bildqualität in 3D Ultraschallbildern der Brust

Im Rahmen des EU-geförderten Projektes ASSURE hat mediri verschiedene AQUA Module für die automatisierte 3D Brust Ultraschalluntersuchung (ABUS) entwickelt. Diese detektieren und klassifizieren Artefakte wie z.B. den Ultraschallschatten der Brustwarze, der bei der Diagnose stören kann. Unsere maßgeschneiderte AQUA Software entdeckt solche Artefakte schon zum Zeitpunkt der Bildaufnahme und liefert Vorschläge, wie die Bildqualität in einem wiederholten Scan verbessert werden kann.

Assure Projekt
Universitätsklinikum Radboud Nimwegen             
Fraunhofer Mevis Bremen         
Jules Bordet Institut Brüssel
Universität Girona

Bildqualität in MR Bildern der Brust

Für Frauen mit einem erhöhten Brustkrebs-Risiko werden regelmäßige MR-Untersuchungen empfohlen. Während die Standardmethode „dynamic contrast-enhanced MRI“ (DCE-MRI) für das Brustkrebs-Screening Kontrastmittel verwendet, werden aktuell auch neue kontrastmittelfreie Methoden wie z.B. „Arterial Spin Labeling“ (ASL) entwickelt. Im Rahmen des EU-geförderten Projektes ASSURE entwickelte mediri Bildqualitätsanalyse-Methoden für beide Bildtypen.

Assure Project
Universitätsklinik Radboud Nimwegen
Fraunhofer Mevis Bremen
Jules Bordet Institut Brüssel
Universität Girona 

Bildqualität in MR Bildern des Kopfes

Bildqualität in MR Bildern des Kopfes

In bildgestützten neurologischen Studien müssen große medizinische Bilddatenmengen analysiert werden – sei es automatisch oder manuell. In jedem Fall gibt es einige Bildqualitätsaspekte, die im Vorfeld geprüft sein sollten, um Zeit und Geld einzusparen.

Wurde die korrekte MR-Sequenz genutzt? Ist das Gesichtsfeld passend gewählt? Waren während der Bildaufnahme alle Spulen aktiv? Unsere maßgeschneiderten Bildqualitätsanalyse-Werkzeuge, die ständig verbessert und an neue MR-Sequenzen angepasst werden, können diese Fragen für Sie beantworten.

MR Biomarker

 

Volumetrie

Die Messung der Volumenänderungen von Läsionen während einer Therapie lässt Rückschlüsse auf die Effizienz der Behandlungsmethode zu.

mediri unterstützt Sie gerne bei Ihrer Studie mit automatischen Segmentierungs-Algorithmen und Auswertungs-Software, die mit hoher Messgenauigkeit das Volumen und die Oberflächen einer Läsion bestimmen können.

Relaxometrie

Die Messung der T1- und T2-Relaxationszeiten, besonders während der Kontrastmittelanreicherung, liefert wertvolle Informationen über pathologische Gewebeveränderungen.

Falls Sie diese Biomarker in Ihrer Studie verwenden möchten, richtet mediri Ihnen geeignete MRT-Messprotokolle ein und liefert passende Quantifizierungsmethoden.

Magnetisierungs-Transfer (MT)

Mit der Messung von MT-Verhältnissen können Informationen über die Verteilung von Makromolekülen in Gewebe gewonnen werden. Dies kann zum Beispiel genutzt werden, um Gewebeveränderungen bei Patienten widerzuspiegeln, die unter Multipler Sklerose leiden.

mediri verfügt über MT-Messprotokolle und hochentwickelte Datenanalyse-Software, und betreut Sie gerne bei Ihrer Studie in diesem Bereich.

Diffusionsmessungen

Diffusionsmessungen eröffnen einzigartige Perspektiven auf physiologische Prozesse. In der klinischen Routine wird diese Messmethode genutzt, um neurologische Krankheiten wie Multiple Sklerose oder die Alzheimer-Krankheit zu diagnostizieren.

Unsere Experten im Bereich diffusionsgewichteter MRT liefern Ihnen optimierte Diffusions-Bildgebungs-Protokolle, effiziente Bestimmungsmethoden der Richtung von Gehirn-Nervenfasern, und Visualisierungs-Software zur Darstellung der Messergebnisse.

Funktionelle MRT

Auf dem Gebiet der funktionellen MRT (fMRT) wird Gehirnaktivität erfasst, indem mit ihr verbundene Änderungen des zerebralen Blutflusses gemessen werden. Diese Methode ist ein zunehmend wichtiger Baustein der klinischen Psychiatrie geworden.

Unsere Kernkompetenz in diesem Bereich liegt in der Bild-Akquisition, der Bild-Nachverarbeitung und der Daten-Analyse. Falls Sie eine neuro-funktionelle BOLD-Studie planen, erstellen wir für Sie gerne das Studien-Design und führen die technische Implementierung durch.

HIFU – Hochintensiv fokussierter Ultraschall

 

Therapiekontrolle für Prostatakrebs

Erste Studien belegen, dass MR-geführter fokussierter Ultraschall (MRgFUS) eine geeignete Therapiemethode für lokale Prostatakarzinome darstellt. MRgFUS kombiniert hochintensiv fokussierten Ultraschall für thermische Ablation von krankem Gewebe mit MR-Bildgebung, die den Tumor und die angrenzende Anatomie darstellt und Rückmeldung über den Temperaturverlauf gibt.

mediri entwickelte die „Local Therapy Control“ Software, welche alle notwendigen Werkzeuge zur Verfügung stellt, um die Therapie zu planen und das Therapieergebnis möglichst einfach zu analysieren. Sie deckt den gesamten Ablauf der Prostatakrebstherapie mit Planung, Durchführung und Nachsorge ab und stellt Korrelationen zwischen diagnostischen und therapeutischen Daten her.

Profus Projekt
Transfusimo Projekt
Uniklinikum Freiburg
Universitätsklinik Radboud Nimwegen
Fraunhofer Mevis Bremen

„Targeted Drug Delivery (TDD)“ mittels HIFU

Das Ziel dieser BMBF-geförderten deutsch-israelischen Kooperation war die Entwicklung einer Technologieplattform, die einen gezielten Transport chemotherapeutischer Wirkstoffe mittels MRgFUS in bewegten Organen erlaubt.

Dabei wurde eine einzigartige Kombination von MR-Bildgebung und ultraschallbasiertem Tracking genutzt, um die lokale Wirkstoffplatzierung durch fokussierten Ultraschall zu ermöglichen. Die Kombination der beiden Bildgebungsmethoden erzeugte Bilder mit sowohl zeitlich als auch räumlich hoher Auflösung. Diese war die Grundlage für das Tracking dynamischer Organe und somit für präzises in-vivo Drug Targeting. 

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Schlussbericht
InSightec Ltd. Tirat Carmel, Israel
Ben Gurion Universität, Beer-Sheva, Israel
Deutsches Krebsforschungsinstitut (dkfz), Heidelberg

Ultraschallbasiertes Bewegungstracking

Bewegungsdetektion in Echtzeit, speziell für die Strahlentherapie, ist ein brandaktuelles Thema in der Forschung. Bewegungsdetektion und -kompensation für Zielstrukturen in der Lunge oder im Oberbauch sind immer noch eine Herausforderung für die moderne Strahlentherapie, die Dosis mit einer Genauigkeit von 1 – 2 mm applizieren kann.

Die von mediri für diese Anwendung weiterentwickelte Methode der Sonographie  ist echtzeitfähig, strahlungsfrei und kosteneffizient bei überlegenem Weichteilkontrast gegenüber anderen Methoden.

 

Sonoplan

Um ein intuitives und komfortables Echtzeit-Bewegungstracking zu realisieren, hat mediri in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Biomedizinische Technik in St. Ingbert eine neue Generation von medizinischen Ultraschallgeräten entwickelt.

mediris Sonoplan verwandelt einen klinischen MR Scanner in ein US-MR-Hybridsystem und ermöglicht simultane Aufnahmen von US- und MR-Bildern. Das Sonoplan ist dabei komplett MR-kompatibel - vom Schallkopf bis zum Bildschirm.

Unsere Sonoplan-Software liefert Bewegungsinformationen zu einer vordefinierten Struktur, die auf Ultraschallbildern nachverfolgt wird. Die Tracking-Daten stehen dabei nahezu in Echtzeit zur Verfügung, z.B. für die Visualisierung, MR-Schichtpositionierung oder dynamische Strahlfeldanpassung in der Radiotherapie.

Fraunhofer IBMT

 

Bewegungskompensation in der Hadronentherapie

Im Rahmen des EU-geförderten Projektes ENVISION verbesserte mediri sein Echtzeit-Bewegungstracking im Sonoplan II, und entwickelte maßgeschneiderte Ansätze für die Hadronentherapie.

Durch die Integration von Vorhersagemodellen konnten zeitliche Verzögerungen, die zwischen Ultraschalltrackinggerät und Therapiekontrollsystem entstehen, ausgeglichen werden. Unsere Trackingroutine ist nun in der Lage, einen aktiv scannenden Schwerionenstrahl so zu führen, dass er einem bewegten Ziel folgt.

ENVISION Projekt
Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum
Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI) Darmstadt                                    

Bewegungsdetektion für MRgFUS

MRgFUS kombiniert hochintensiv fokussierten Ultraschall für thermische Ablation von krankem Gewebe mit MR-Bildgebung, die den Tumor und die angrenzende Anatomie darstellt und Rückmeldung über den Temperaturverlauf gibt.

Das EU-geförderte Projekt FUSIMO (FUS Treatment in Moving Organs) hatte die Entwicklung eines Planungssystems für MRgFUS bewegter Organe im Oberbauch zum Ziel.

Ziel des Nachfolgeprojektes TRANS-FUSIMO ist es, die entwickelten Prototypen in die klinische Praxis zu übertragen. mediri konnte die Trackingfähigkeiten des Sonoplan II verbessern, sodass nun geeignete Tracking-Zielstrukturen automatisch im Bild ermittelt werden. Neben dem Ultraschalltracking entwickelte mediri im Rahmen des Projektes auch ein auf MR-Bildern basiertes Tracking.

Transfusimo Projekt
IMSaT Universität Dundee
Fraunhofer IBMT St. Ingbert
Fraunhofer Mevis Bremen
ETH Zürich                  

MR Sequenzentwicklung und Rekonstruktion

mediri bietet Ihnen Forschungs-Dienstleistungen im Bereich der physiologischen MR-Bildgebung an.

Unsere Schwerpunkte sind dabei spezialisierte Bildgebungs-Protokolle, die Implementierung von MRT-Pulssequenzen und Rekonstruktionsalgorithmen, welche auf Ihre spezifischen Forschungsinteressen zugeschnitten sind.

 

Arterial Spin Labeling (ASL) Perfusion

Mit Hilfe von Perfusions-Messungen können wichtige diagnostische Informationen über neurologische Krankheiten wie Schlaganfall oder Demenz gewonnen werden.

Einer unserer Forschungsschwerpunkte liegt auf dem Gebiet der kontrastmittelfreien Perfusions-Bildgebung mittels Arterial Spin Labeling (ASL). Unsere hochentwickelten ASL Methoden, z.B. die 3D GRASE ASL-Sequenz, werden von führenden klinischen Wissenschaftlern genutzt und sind in mehreren kommerziellen Produkten von MRT-Scanner-Herstellern integriert.

Außerdem unterstützt mediri als Sponsor das ASL Netzwerk (http://asl-network.org/), bestehend aus internationalen Wissenschaftlern, deren Anliegen es ist, diese vielversprechende Technik weiterzuentwickeln.

Kontrastmittelverstärkte Perfusion

In der kontrastmittelverstärkten (englisch: dynamic contrast-enhanced (DCE)) MRT können mittels dynamischer Aufnahme nach Kontrastmittelinjektion Läsionen diagnostiziert und klassifiziert werden.

Unsere Mitarbeiter sind im Bereich der DCE-MRT-Forschung sehr aktiv und haben somit viel Erfahrung hinsichtlich der Protokoll-Einrichtung und der Auswertung der Daten mittels pharmakokinetischer Modellierung. Gerne sind wir Ihnen bei Ihrem Projekt mit Techniken auf dem neuesten Stand der DCE-MRT-Forschung behilflich.

Nicht-kartesische Bildgebung

In der klinischen Routine werden Rohdaten normalerweise kartesisch Zeile für Zeile ausgelesen. Es gibt jedoch alternative Bildgebungsmethoden, bei denen sie nicht auf kartesischen Trajektorien ausgelesen werden, sondern zum Beispiel einem Radial- oder einem Spiralmuster folgend. Mit dieser Akquisitionstechnik aufgenommene Bilder sind robuster gegenüber Bewegungsartefakten und die Bildgebung kann stark beschleunigt werden.

Besonders im Bereich ASL und DCE-MRT hat mediri einen großen Erfahrungsschatz bei der Implementierung nicht-kartesischer Sequenzen und unsere Wissenschaftler freuen sich mit dieser Expertise zu Ihrem wissenschaftlichen Projekt beizutragen.

 

Bild-Rekonstruktion

Als Rekonstruktion bezeichnet man den Prozess der Bilderzeugung aus den vom MR Scanner aufgenommenen Rohdaten. Unsere Expertise umfasst ein breites Spektrum an fortschrittlichen Rekonstruktionsmethoden:

  • Kartesische und nicht-kartesische Rekonstruktion
  • Parallele Rekonstruktion
  • „Constrained“ Rekonstruktion
  • Vorverarbeitung, Interpolation, Filter-Methoden
  • Qualitätskontrolle bereits auf den Rohdaten

Firmenprofil

Seit über 10 Jahren steht mediri für Kompetenz in der medizinischen Bildgebung. Ein erfahrenes Team bietet Partnern aus den Bereichen Pharma und Medizintechnik Services aus einer Hand, von der Erarbeitung des Bildgebungsprotokolls bis zum Datenmanagement und der Datenanalyse. mediri unterstützt dabei Prozesse wie den sicheren elektronischen Transfer von Bilddaten, bietet softwaregestützte Qualitätsanalyse und die zentrale Auswertung durch geschulte Radiologen.

Kontakt

mediri GmbH

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