Projekte

Das Verbundprojekt besteht aus vier thematisch aufgeteilten Teilprojekten.

Zwei methodische Teilprojekte untersuchen die gemeinsame Schätzung von Bewegung und kinetischen Parametern durch zwei unterschiedliche mechanische Modellierungen: ein Lagrange-Modell, bei dem die Deformation zum Referenzzustand (Atlas) die zentrale zu bestimmende Größe im inversen Problem ist, und ein Euler-Modell, welches primär auf die Geschwindigkeit der Bewegung zielt. Der wesentliche konzeptionelle Unterschied dieser Ansätze ist die Integration von a-priori Information, die bei der Regularisierung der Deformation oder Geschwindigkeit verwendet wird. Im Lagrange-Modell wird stärker auf das Setup der MR-Bildgebung (zeitlich aufeinanderfolgende Aufnahme einzelner Schichten) fokussiert, während das Euler-Modell besser auf zeit–kontinuierliche Messung wie die (Listmode–) PET zugeschnitten ist. Andererseits motivieren alternative Ansätze für Bildgebungs-Modalitäten durchaus auch hybride Methoden.

In einem weiteren methodischen Teilprojekt wird die Wahl der Regularisierungsparameter und die Quantifizierung von (statistischen) Unsicherheiten untersucht und den anderen Projekten zugänglich gemacht. Eine mathematisch fundierte Wahl dieser Parameter (für Bewegung, Kinetik und eventuell rekonstruierter Bilder) ist ein wichtiger neuer und zentraler Aspekt. Im Gegensatz zu weit verbreiteten heuristischen Ansätzen erfolgt daher eine methodische Quantifizierung von statistisch signifikanten Änderungen in der Dynamik.

Obwohl die Mathematik im Zentrum dieses Antrags steht, ist der Einsatz der hier entwickelten Methoden in den Anwendungen ein wesentliches Ziel. Im Projekt wird dies durch das standortübergreifende und größte Teilprojekt TP4 addressiert, das alle Aspekte der Datenhaltung, spezielle Implementierungen für die verfügbaren Modalitäten (PET, MR, PET/CT, MR/PET) und Validierung behandelt.

Schließlich organisiert ein kleineres Koordinationsprojekt die Planung der Zusammenarbeit, die Kommunikation und die Langzeitperspektive Richtung Arzneimittelentwicklung.