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Statistische Modellierung der Gesichtsoberfläche auf Basis magnetresonanztomographischer Daten

Kontakt: Michael Göpper

Moderne bildgebende Verfahren ermöglichen die spezifische Kontrastierung anatomischer Strukturen. Der Anwendungsbereich von Messmethoden wie CT und MRT ist dabei unlängst nicht auf die diagnostische und interventionelle Radiologie limitiert. Vielmehr gewinnt im interdisziplinären Kontext die Darstellung anatomischer Strukturen zunehmend an Bedeutung. Beispiele hierfür sind paläopathologische Untersuchungen an archäologischen oder prähistorischen Fundstücken: gilt es Schädel strukturell oder ultrastrukturell zu visualisieren, wird zumeist auf bildgebende Verfahren zurückgegriffen. Im Bereich der forensischen Gesichtsrekonstruktionen gewinnen insbesondere CT-Scans zunehmend an Bedeutung. Im Vordergrund steht hierbei der Versuch, auf Basis eines visualisierten und segmentierten Schädels die Weichgewebsstärke sowie Verteilung statistisch abzuschätzen und so dem Schädel „ein Gesicht“ zu geben. Ein prinzipielles Problem der Computertomographie ist die Strahlenbelastung, wohingegen magnetresonanztomographische Messungen in dieser Hinsicht als unbedenklich charakterisiert werden können. MRT – Daten als Quelle statistischer Information im Rahmen forensischer Gesichtsrekonstruktionen nutzbar zu machen, wäre folgerichtig ein wünschenswerter Schritt bzw. eine Erleichterung im Zuge der Datenakquise und Probandenrekrutierung.

Um knöcherne Strukturen in MRT – Schnittbildern kenntlich zu machen, bedarf es der Zuhilfenahme von Vorwissen über statistische Formmodellen der besagten Strukturen aus CT – Daten. Zunächst wird eine mehrstufige Segmentierung der über konventionelle Methoden (ITK) darstellbaren Strukturen am Original MRT – Schnittbild vorgenommen. Anschließend wird diese sogenannte „Präsegmentierung“ über ein statistisches Formmodell des knöchernen Schädels ergänzt bzw. das Modell auf die Präsegmentierung gefittet. Gelingt dies mit ausreichender Genauigkeit, so lässt sich die knöcherne Oberfläche direkt mit der Weichgewebsoberfläche korrelieren - „weiche“ Strukturen weisen im MRT – Schnittbild einen deutlichen Kontrast auf, durch Kenntnisse der knöchernen Strukturen wird das Bild gewissermaßen Vervollständigt. Ziel der Untersuchung ist es zu evaluieren, ob analog CT – basierter Methoden forensischer Gesichtsrekonstruktionen MRT – Daten zu plausiblen Ergebnissen führen können bzw. es gilt besagte Ergebnisse mit bisherigen Resultaten abzugleichen.