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Erschienen in:
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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

45. Medizinische Bildverarbeitung

verfasst von : Thomas Deserno (geb. Lehmann)

Erschienen in: Medizintechnik

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik sind ohne digitale Bildverarbeitung nicht mehr denkbar. In modernen Krankenhäusern wurden neben den ohnehin digitalen Verfahren wie Computer- oder Magnetresonanztomographie bislang analoge Verfahren wie Endoskopie oder Filmröntgen durch digitale Sensoraufnahmen ersetzt. Ultraschalldaten werden mittlerweile als Film ebenso digital gespeichert. Große Dateien ersetzen also die früher zu Dokumentationszwecken erstellten Ausdrucke. Die Medizinische Bildverarbeitung umfasst alle Modifikationen dieser Digitaldaten. Dieses Kapitel gibt eine Einführung in die Methoden der Medizinischen Bildverarbeitung. Nach grundlegenden Vorbemerkungen zur Terminologie wird die Bildbearbeitung behandelt, insoweit dies zum Verständnis dieses Kapitels nötig ist. Anschließend werden die Kernschritte der Bildauswertung Merkmalsextraktion, Segmentierung, Klassifikation, Vermessung und Interpretation in eigenen Abschnitten vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Segmentierung medizinischer Bilder. Es werden die wichtigsten Aspekte medizinischer Datenvisualisierung skizziert sowie ein kurzer Abriss der Bildspeicherung und des Bilddatenmanagements gegeben. Abschließend geht das Kapitel auf vergangene, gegenwärtige und künftige Herausforderungen an die Medizinische Bildverarbeitung ein.

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Literatur
Algorithmen zur digitalen Bildverarbeitung können den Standardwerken von Abmayr, Haberäcker, Jähne, Wahl oder Zamperoni entnommen werden (folg. Abschn.). Vertiefende Literatur speziell zur Medizinischen Bildverarbeitung ist im deutschsprachigen Raum recht spärlich
Das Grundlagenwerk von Handels umfasst ebenfalls Kernbereiche wie die Transformation, Segmentierung, Analyse und Klassifikation. Der Fokus wird dabei auf die dreidimensionalen Modalitäten, deren Visualisierung und auf Anwendungen zur computerunterstützten Diagnostik und Operationsplanung gelegt
Das vom Autor dieses Kapitels mit verfasste theoretisch orientierte Lehrbuch behandelt die Grundlagen der Medizinischen Bildverarbeitung (Medizinische Fragestellungen, Technik der Bilderzeugung, Bildwahrnehmung), Modelle (diskrete, signaltheoretische und statistische Ansätze), Methoden der Bildtransformation und -verarbeitung sowie medizinische Anwendungen. Das mittlerweile vergriffene Buch ist elektronisch im Internet frei verfügbar (http://​irma-project.​org/​lehmann/​ps-pdf/​BVM97-onlinebook.​pdf)
Nach einigen Buchbeiträgen verschiedener Autoren wurde von Ehricke erstmals ein in sich geschlossenes Werk zur Medizinischen Bildverarbeitung publiziert. Dieses praxisorientierte Lehrbuch umfasst die Bereiche Bildverarbeitung und Mustererkennung, dreidimensionale Visualisierung, Bildarchivierungs- und Bildkommunikationssysteme, Bildarbeitsplätze und den klinischen Einsatz der Medizinischen Bildverarbeitung
Neben diesen Lehrbüchern geben die seit 1998 jährlich im Springer Verlag erscheinenden Workshop-Proceedings „Bildverarbeitung für die Medizin“ einen umfassenden Überblick über Neuerungen und Trends der Medizinischen Bildverarbeitung in Deutschland (http://​bvm-workshop.​org)
Abmayr W (2001) Einführung in die digitale Bildverarbeitung. Teubner, Stuttgart
Burger W, Burge MJ (2005) Digitale Bildverarbeitung. Springer, Berlin
Erhardt A (2008) Einführung in die Digitale Bildverarbeitung – Grundlagen, Systeme und Anwendungen. Vieweg + Teubner, Wiesbaden
Haberäcker P (1995) Praxis der digitalen Bildverarbeitung und Mustererkennung. Hanser, München
Jähne B (2012) Digitale Bildverarbeitung und Bildgewinnung, 7. Aufl. Springer, BerlinCrossRef
Liedtke CE, Ender M (1989) Wissensbasierte Bildverarbeitung, Bd 19 der Buchreihe Nachrichtentechnik. Springer, Berlin. ISBN 3-540-50641-1CrossRef
Nischwitz A, Fischer MW, Haberäcker P (2007) Computergrafik und Bildverarbeitung – Alles für Studium und Praxis, 2. Aufl. Vieweg + Teubner, Wiesbaden
Soille P (1998) Morphologische Bildverarbeitung – Grundlagen, Methoden, Anwendungen. Springer, BerlinCrossRef
Steinmüller J (2008) Bildanalyse: Von der Bildverarbeitung zur räumlichen Interpretation von Bildern. Springer, Berlin
Tizhoosh HR (1998, 2013) Fuzzy-Bildverarbeitung – Einführung in Theorie und Praxis. Springer, Berlin
Tönnies KD (2005) Grundlagen der Bildverarbeitung. Pearson Studium, München
Wahl FM (1984) Digitale Bildsignalverarbeitung: Grundlagen, Verfahren, Beispiele. Springer, BerlinCrossRef
Zamperoni P (1989, 2013) Methoden der digitalen Bildsignalverarbeitung. Springer, Berlin
Ehricke HH (1997) Medical Imaging: Digitale Bildanalyse und -kommunikation in der Medizin. Vieweg, Braunschweig
Handels H (2009) Medizinische Bildverarbeitung: Bildanalyse, Mustererkennung und Visualisierung für die computergestützte ärztliche Diagnostik und Therapie. Vieweg + Teubner, Leipzig
Lehmann TM (2005) Digitale Bildverarbeitung für Routineanwendungen – Evaluierung und Integration am Beispiel der Medizin. Deutscher Universitäts-Verlag, WiesbadenCrossRef
Lehmann TM, Hiltner J, Handels H (2005) Medizinische Bildverarbeitung. In: Lehmann TM (Hrsg) Handbuch der Medizinischen Informatik, 2. Aufl. Hanser, München
Bredno J (2001) Höherdimensionale Modelle zur Quantifizierung biologischer Strukturen. Dissertation, RWTH Aachen, 2001
Bredno J, Lehmann TM, Spitzer K (2000) Automatic parameter setting for balloon models. Proc SPIE 3979(2):1185–1194CrossRef
Bredno J, Schwippert R, Lehmann TM, Oberschelp W (2001) Finite-Elemente-Segmentierung mit Formwissen: Hybridisierung aus aktiver Kontur und Point-Distribution-Modell. In: Handels H, Horsch A, Lehmann TM, Meinzer HP (Hrsg) Bildverarbeitung für die Medizin 2001 – Algorithmen, Systeme, Anwendungen. Springer, Heidelberg, S 217–221CrossRef
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Lehmann TM, Schmitt W, Horn H, Hillen W (1996) IDEFIX – identification of dental fixtures in intraoral X-rays. Proc SPIE 2710:584–595CrossRef
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Welter P, Fischer B, Günther RW, Deserno TM (2012) Generic integration of content-based image retrieval in computer-aided diagnosis. Comput Methods Programs Biomed 108(2):589–599CrossRef
Metadaten
Titel
Medizinische Bildverarbeitung
verfasst von
Thomas Deserno (geb. Lehmann)
Copyright-Jahr
2017
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Medizintechnik

Print ISBN: 978-3-662-48770-9

Electronic ISBN: 978-3-662-48771-6

Copyright-Jahr: 2017

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48771-6_44

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