Kino für die Medizintechnik: Verfahren für Animationsfilm macht medizinische Bildgebung anschaulicher
Die von Computer- oder Magnetresonanztomografen erzeugten Bilder können meist nur von Spezialisten richtig interpretiert werden. Doch eine neue Software macht daraus farbige 3D-Darstellungen, die aussehen wie Fotos aus dem Körper.
Das für den Deutschen Zukunftspreis nominierte Team aus Robert Schneider, Klaus Dieter Engel und Franz A. Fellner (v.l.n.r.).
(Bild: Ansgar Pudenz / Deutscher Zukunftspreis)
- Sascha Mattke
Forscher der Healthcare-Sparte von Siemens haben eine Software entwickelt, die Aufnahmen von CT- oder MRT-Geräten in täuschend realistische 3D-Darstellungen umwandelt. Die so erstellten Bilder aus dem Körper sehen aus wie fotografiert und lassen sich aus allen Blickwinkeln und in Farbe betrachten. In mindestens einem Fall haben Ärzte dadurch bereits eine Unterkieferfraktur entdeckt, die ansonsten übersehen worden wäre. Für ihre Entwicklung wurden Klaus Dieter Engel und Robert Schneider von Siemens sowie Professor Franz Fellner vom Kepler Universitätsklinikum in Linz für den Deutschen Zukunftspreis 2017 nominiert, wie Technology Review in "Kino-Bilder aus dem Körper" berichtet.
Die Darstellung der von Computer- oder Magnetresonanztomografen erzeugten Schnittbilder in dreidimensionaler Form an sich ist nicht neu. Schon in den 1990er Jahren kam ein erster Spezialcomputer für solche 3D-Berechnungen auf den Markt – entwickelt von der Animationsfilm-Firma Pixar. Allerdings wirkten die mit dem so genannten "Ray-Casting" generierten Bilder wenig realistisch und plastisch – ein bisschen wie ein alter Zeichentrickfilm. Der Grund: Zur Verringerung des Rechenaufwands geht man bei Ray-Casting davon aus, dass sich Licht nur entlang gerader Strahlen ausbreitet.
Das genauere Verfahren, das die Forscher jetzt verwenden, stammt ebenfalls aus der Trickfilm-Produktion und wird als Path-Tracing (Lichtpfad-Verfolgung) bezeichnet. Der Schlüssel zu den besseren Bildern – ob von Filmfiguren oder aus dem Körperinneren – ist die präzise Berechnung der Ausbreitung von virtuellen Lichtstrahlen, die auf Organe, Gewebe, Knochen und Gefäße treffen und von diesen zum Teil absorbiert, zum Teil durchgelassen und zum Teil reflektiert, gestreut oder überlagert werden. Mit speziellen Algorithmen haben die Forscher diese aufwendige Berechnung so weit vereinfacht, dass sie in kurzer Zeit auf normalen Praxiscomputern ausgeführt werden kann.
Deutscher Zukunftspreis: Team 1 (6 Bilder)
Mehr dazu bei Technology Review online:
(sma)
