MAMUD - Modellbasierte Analyse multimodaler Daten unter Unsicherheiten

 

Überblick

Wofür?

Geräte für die medizinische und technische Diagnose produzieren immer größere Datenmengen. Die Kombination und gemeinsame Auswertung von Daten verschiedener Messverfahren (multimodale Daten) bieten zusätzliche Informationen für die frühzeitige Erkennung verschiedenster Erkrankungen.

Mit dem Anstieg der Datenmenge nimmt die Unsicherheit bei Entscheidungs-prozessen zu. Werden diese Unsicherheiten nicht ausreichend oder gar nicht berücksichtig, können die Ergebnisse der Datenauswertungen verfälscht werden. Dies kann unter Umständen zu Fehldiagnosen führen.

Was?

Entwicklung neuer Auswerteverfahren für multimodale Daten.Berücksichtigung und Minimierung der auftretenden Unsicherheiten.
Demonstration der Wirksamkeit der neuen Verfahren in medizinischen und technischen Anwendungen.
Sicherung des Sehvermögens für ein selbstbestimmtes Leben durch zuverlässigere multimodale Diagnose von Augenerkrankungen.

Wie?

 

Stifterfirmen

Förderung

Publikationen & Patente

2012

  • SALEH, K., UNGER, V., DIETZEL, A., GROßJOHANN, R., JÜRGENS, C., TOST, F., and HAUEISEN, J. “Evaluation of a novel method to measure the intraocular pressure based on a mechanical eye model”, 46. Jahrestagung der Deutsche Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT) , Jena, 16.-19. September 2012. (accepted
  • S. Schramm, B.-U. Seifert, J. Haueisen, P. Schikowski, J. Prehl, A. Kaeding, und K. S. Kunert, „Comparative Investigation in Stray Light Measurement in the Human Eye“, in Proceedings BMT 2012, Jena, 2012, S. 1862–278X.
  • M. Peter, R. Kammel, R. Ackermann, S. Schramm, B.-U. Seifert, K. Frey, M. Blum, S. Nolte, und K. S. Kunert, „Analysis of optical side-effects of fs-laser therapy in human presbyopic lens simulated with modified contact lenses“, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol., Feb. 2012.
  • Erteilte Patente: B.-U. Seifert, S. Schramm, und J. Haueisen, „Vorrichtung und Verfahren zur simultanen Erfassung von Aberrationen und Streulichtkenngrößen eines optischen System“, DE 10 2011 102 176 A1, 22-Nov-2012. 
  • Silbermedaille des Salon Interenational des Inventions Genève 2012
  • Erteilte Patente: SALEH, K., UNGER, V., DIETZEL, A. , HAUEISEN, J., HEYDENREICH, D., GLEI, H., MÜLLER, J., GROßJOHANN, R., JÜRGENS, C., TOST, F . "Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Bestimmung des Intraokulardruckes" . DE 102011015178 B3(erteilt am 03.05.2012)

2011

  • Baumgarten, D.: Computational and experimental investigations on the imaging of magnetic nanoparticles based on magnetorelaxometry and minimum norm estimations for biomedical applications, DISSERTATION, Shaker-Verlag, 2011
  • S. Schramm, P. Schikowski, M. Reder, K. Kunert, und B. U. Seifert, „Plausibility of Stray Light Measurement with a modified Wavefront Analyzer“, ARVO Meet. Abstr., Bd. 52, Nr. 6, S. 6217, Apr. 2011.
  • S. Schramm und B.-U. Seifert, „Streulichtmessung mit Hartmann-Shack-Sensor am Auge“, in DGaO-Proceedings 2011, 2011.
  • B. U. Seifert, P. Schikowski, K. S. Kunert, M. Reder, und S. Schramm, „Enhanced Feature Segmentation and Data Extraction in Pentacam Scheimpflug Images“, ARVO Meet. Abstr., Bd. 52, Nr. 6, S. 5707, Apr. 2011.
  • K. S. Kunert, M. Nennstiel, M. Blum, S. Schramm, B.-U. Seifert, P. Schikowski, J. Prehl, und M. Reder, „Presbyopia is the First Stage of Nuclear Cataract-Analysis of Forward and Backward Scattered Straylight in the Presbyopic Human Lens“, ARVO Meet. Abstr., Bd. 52, Nr. 6, S. 826, Apr. 2011.
  • M. P. Reder, M. Blum, S. Schramm, B. U. Seifert, R. Ackermann, R. Kammel, S. Nolte, und K. S. Kunert, „Analysis of Optical Side Effects of fs-Laser Therapy in the Human Presbyopic Lens Simulated With Modified Contact Lenses“, ARVO Meet. Abstr., Bd. 52, Nr. 6, S. 6215, Apr. 2011.
  • Haueisen, J., Dietzel, A., Liehr, M., Weiser, Th., Elsarnagawy, T., Bellemann ME.: Bioelectric and biomagnetic measurements are differentially sensitive to spiral currents. Biomedizinische Technik, 56(5): 283-289, 2011
  • Saleh, K., Unger, V., Dietzel, A., Großjohann, R., Jürgens, C., Tost, F., Haueisen, J.: Mechanical eye model for evaluation of intraocular pressure measuring under consideration of the biomechanical characteristics., 10th International Workshop on Biomedical Engineering, Kos Island, Greece, 05-07 October, 2011;
  • Dietzel, A., Nagel, E.: Calculation of Optic Nerve Head Parameters based on OCT data. Symposium OCTI2011, Ilmenau, 12-14 September, 2011;
  • Dietzel, A., Walz, K., Nagel, E.: Automatische Segmentierung retinaler Schichten in OCTDaten und deren Genauigkeit. 109. DOG Kongress, 29.09.-02.10. 2011, Estrel Hotel, Berlin, 2011;
  • Unger, V., Saleh, K., Dietzel, A., Heydenreich, D., Großjohann, R., Jürgens, C., Tost, F., Haueisen, J.: Neues Verfahren zur Augeninnendruckmessung unter Berücksichtigung biomechanischer Eigenschaften der Kornea. 45. Jahrestagung der DGBMT, Freiburg, 27-30 September, 2011;
  • Silbermedaille bei der IENA 2011

2010

  • Baumgarten, D., Haueisen J.: A Spatio-Temporal Approach for the Solution of the Inverse Problem in the Reconstruction of Magnetic Nanoparticle Distributions. IEEE Transactions on Magnetics, vol. 46, no. 8, August 2010: 3496-3499;
  • S. Schramm, B.-U. Seifert, und D. Link, „Influence of the Shell Structure of the Human Lens on Accommodation Using Ray Tracing“, ARVO Meet. Abstr., Bd. 51, Nr. 5, S. 790, Apr. 2010.
  • B.-U. Seifert, S. Schramm, P. Bessler, P. Schikowski, und K. S. Kunert, „Clinical Validation of a Modified Wavefront Analyzer - Preliminary Results“, ARVO Meet. Abstr., Bd. 51, Nr. 5, S. 3948, Apr. 2010.
  • Dietzel, A., Haueisen, J.: Coregistration of Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM) and Optical Coherence Tomography (OCT). ARVO 2010 Annual Meeting, May 2 - May 6, 2010, Fort Lauderdale/Florida, USA;
  • Dietzel, A., Klemm, M., Nagel, E., Schweitzer, D., Haueisen, J.: Reproducibility of Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM) at the Human Retina based on Multi Exponential Component Fit. In G.K.Lang and S.J.Ryan, editors, World Ophthalmology Congress 2010, Berlin;
  • Klemm, M., Dietzel, A., Nagel, E., Schweitzer, D., Graichen, U., Haueisen, J.: Reproducibility of Ophthalmic Lifetime Mapper measurements. Symposium FLIM2010, Ilmenau, 2010;
  • Klemm, M., Dietzel, A., Nagel, E., Schweitzer, D., Graichen, U., Haueisen, J.: Statistical Analysis of Reproducibility of Fluorescence Decay Histograms at the Fundus. Investigative Ophthalmology & Visual Science 51:2293, ARVO, Fort Lauderdale (USA), 2010;

2009

  • Klemm, M., Dietzel, A.: Bildgebung und Spectral Imaging an der Netzhaut. 5. NEMO-SpectroNet Kollaboration Forum;

2008

  • Baumgarten D, Liehr M, Wiekhorst F, Steinhoff U, Münster P, Trahms L, Haueisen J: Magnetic Nanoparticle Imaging by means of Minimum Norm Estimates from Remanence Measurements. Accepted for publication in Med Biol Eng Comp, 2008
  • Baumgarten D, Steinhoff U, Haberkorn W, Wiekhorst F, Trahms L, Haueisen J: Minimum Norm and Multipole Based Algorithms for the Reconstruction of Magnetic Nanoparticle Distributions in Biological Tissue. Submitted to the International on Biomagnetism 2008 (BIOMAG08), Aug 25-29, Sapporo, Japan, 2008;
  • Baumgarten D, Liehr M, Wiekhorst F, Steinhoff U, Münster P, Trahms L, Haueisen J: Estimation of Magnetic Nanoparticle Distributions with a Minimum Norm Approach: Determination of relevant Parameters. Submitted to the International on Biomagnetism 2008 (BIOMAG08), Aug 25-29, Sapporo, Japan, 2008;

2007

  • Baumgarten D, Doering A: Registrierung von Aufnahmen des Augenhintergrundes zur Erstellung großflächiger Kompositionsaufnahmen. Biomed Tech, Vol. 52, Nr. 6, S. 365–374, 2007;
  • Baumgarten D, Liehr M, Haueisen J: Magnetic Imaging of Nanoparticles using Minimum Norm Algorithms. Joint Meeting of the 6th International Symposium on Noninvasive Functional Source Imaging of the Brain and Heart and the International Conference on Functional Biomedical Imaging, Zhejiang University Hangzhou (China), 12.-14.10.2007;
  • Baumgarten D, Liehr M, Haueisen J: Magnetic Imaging of Nanoparticles using Minimum Norm Algorithms. In Proceedings 41. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT) im VDE, Aachen, Deutschland, 26.-29.09.2007;
  • Baumgarten D, Doering A, Trost M: Composition of Wide Field Fundus Images Using a Non-Linear Registration Technique. ARVO’s 2007 Annual Meeting, Fort Lauderdale (Florida), 06.-10.05.2007;
  • Baumgarten, D., Doering, A., Trost, M.: Registrierung von Aufnahmen des Augenhintergrundes zur Erstellung großflächiger Kompositionsaufnahmen. Workshop Bildverarbeitung für die Medizin, München, Deutschland, 2007;

2006

  • Baumgarten, D.: Registrierung von Aufnahmen des Augenhintergrundes zur Erstellung großflächiger Kompositionsaufnahmen. Diplomarbeit TU Ilmenau, 2006

2005

  • H. Hoyer, C. Scheungraber, R. Kühne-Heid, K. Teller, C. Greinke, S. Leistritz, B. Ludwig, M. Dürst, and A. Schneider, "Cumulative 5-year diagnoses of CIN2, CIN3 or cervical cancer after concurrent high-risk HPV and cytology testing in a primary screening setting," International Journal of Cancer, vol. 116, pp. 136-143, 2005.

2002

  • C. Scheungraber, B. Müller, C. Köhler, M. Possover, S. Leistritz, A. Schneider, and M. Dürst, "Detection of disseminated tumor cells in patients with cervical cancer," Journal of Cancer Research and Clinical Oncology, vol. 128, pp. 329-335, 2002.

2001

  • C. Backsch, N. Wagenbach, M. Nonn, S. Leistritz, E. Stanbridge, A. Schneider, and M. Dürst, "Microcell-mediated transfer of chromosome 4 into HeLa cells suppresses telomerase activity," Genes Chromosomes & Cancer, vol. 31, pp. 196-198,2001
  • M. Hammer, S. Leistritz, L. Leistritz, and D. Schweitzer, "Light paths in retinal vessel oxymetry," IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 48, pp. 592-598, 2001.

2000

  • A. Schneider, H. Hoyer, B. Lotz, S. Leistritz, R. Kühne-Heid, I. Nindl, B. Müller, J. Haerting, and M. Dürst, "Screening for high-grade cervical intra-epithelial neoplasia and cancer by testing for high-risk HPV, routine cytology or colposcopy," International Journal of Cancer, vol. 89, pp. 529-534, 2000

1997

  • P. Putsche, L. Leistritz, and S. Leistritz, "Use of the Hilbert operator for determining absorption differences between retinal blood vessels and their surroundings," Biomedizinische Technik, vol. 42 Suppl, pp. 426-427, 1997
  • P. Putsche, L. Leistritz, S. Leistritz, H. Witte, and M. Hammer, "Experimental study of the application of the Hilbert operator as a signal preprocessing method for the measurement of oxygen saturation in retinal vessels," Biomedizinische Technik, vol. 42 Suppl, pp. 332-336, 1997
  • M. Hammer, S. Leistritz, L. Leistritz, D. Schweitzer, E. Thamm, and K. H. Donnerhacke, "Monte-Carlo simulation of retinal vessel profiles for the interpretation of in vivo oxymetric measurements by imaging fundus reflectometry," Medical Applications of Lasers in Dermatology, Ophthalmology, Dentistry, and Endoscopy, Proceedings Of, vol. 3192, pp. 211-218, 1997

News

13.07.2017 - Best Presentation Award für: M.Sc. D. Heinemann auf der ICGSP

 
D.Heinemann erhält die Auszeichung für die beste Präsentation

Für den Vortrag „Feature, Image and Model Based Close Range 3D Reconstruction of Solder Joints” auf der ICGSP 2017 in Singapur erhielt M.Sc. David Heinemann die Auszeichnung für die beste Präsentation. 

21.11.2016 - M.Sc. David Heinemann auf der ICSP

 
D. Heinemann halt den Vortrag” Feature Extraction and Matching for Photogrammetric 3D Reconstruction of Solder Joints”

Mit einem Vortrag auf der 8. ICSPS (International Conference on Signal Processing Systems stellte M.Sc. David Heinemann Ergebnisse im Projekt MAMUD vor.

Vorrangig wurden dabei Verfahren zur Extraktion von Bildmerkmalen (Feature-Extraction) und zum Erstellen von Punktkorrespondenzen (Feature-Matching) als essentiellen Bestandteil der Verarbeitungskette zur photogrammetrischen 3D-Rekonstruktion von Leiterplatten betrachtet.

19.11.2015 - EyeTSS & MAMUD-Mitarbeiter auf der DGBMT Jahrestagung BMT 2015


Untersuchung zur transkraniellen elektrischen Stimulation des Auges

 

Auf der DGBMT Jahrestagung BMT 2015 präsentierten Mitarbeiter der Projekte EyeTSS und MAMUD aktuelle Forschungsergebnisse:
 

S. Freitag: Effects of pulsed anodal transcranial electrical stimulation at the eye
M. Klemm: Limits and abilities of a fluorescence lifetime based approach to separate two fluorescent layers
P. Hömmen: The Effects of Measurement Uncertainties on Quantitative Magnetorelaxometry Imaging of Magnetic Nanoparticles
D. Heinemann: Experimental computer tomograph - Investigation and implementation of iterative reconstruction techniques and modern computer technology.
D. Baumgarten: Advancement in magnetorelaxometry tomography of magnetic nanoparticles by optimized activation sequences and excitation setups

19.11.2015 - David Heinemann auf der ICIAP, May 11 - 12, 2015, Montreal, Canada

 
D.Heinemann: Optical Imaging Based Detection of Solder paste in printed Circuit Board Jet-Printing Inspection
 

David Heinemann stellte auf der ICIAP (International Conference on Image Analysis and Processing) aktuelle Ergebnisse im Projekt MAMUD vor.

20.05.2015 - ARVO 2015 Annual Meeting, 3rd-7th May 2015, Denver (USA)


Konferenzbeiträge ARVO 2015

Posterpräsentation bei der ARVO 2015

Posterpräsentation bei der ARVO 2015

Mitarbeiter der Projekte „EyeTSS“ und „MAMUD“stellten auf der ARVO 2015 Poster zu aktuellen Forschungsergebnissen vor und diskutierten diese mit dem anwensenden Fachpublikum.

Die folgenden Konferenzbeiträge wurden präsentiert:

Influence of the blood glucose level on FLIO measurements at the human retina in healthy volunteers
M. Klemm, D. Schweitzer
Simultaneous dynamic retinal vessel analysis and pulsed anodal transcranial electrical stimulation at the eye
S. Freitag, A. Hunold, M. Klemm, J. Haueisen
Sampling paradigms for increasing the repeatability of Static Vessel Analysis by using multiple images
S. Rieger, W. Vilser , D. Baumgarten

20.11.2014 - Vortrag beim 23. Arbeitskreistreffen Ophthalmische Optik

 
Labordemonstrator zur objektiven Streulichtmessung

Im Rahmen des23. Treffens des Arbeitskreises Ophthalmische Optik vom 24. bis 26. Oktober 2014 in Ilmenau (Deutschland)

wurden aktuelle Forschungsinhalte aus wurden aktuelle Forschungsinhalte aus dem Projekt "MAMUD“ in einem Vortrag präsentiert:

St. Schramm: Streulichtmessung mit Hartmann-Shack-Sensoren am Auge

Der vorgestellte Beitrag erläutert eine neuartige Methode der objektiven Streulichtmessung am Auge mit einem konzeptuell neuen Hartmann-Shack-Wellenfrontaberrometer.  Mit diesem ist es möglich, die Beeinflussung der Abbildungsleistung des Auges durch Streuung z.B. in der Augenlinse bis zu einem Sehwinkel von 4° zu erfassen.

30.06.2014 - Konferenzvorträge auf der ITiB, 02.-04. Juni 2014 in Kamien Slaski (Polen)


Conference Information Technologies in Biomedicine (ITiB)2.-04. Juni 2014 in Kamien Slaski (Polen)

Konferenzvortrag auf der ITiB 2014 in Kamien Slaski (Polen)

uf der 4th Conference Information Technologies in Biomedicine (ITiB) stellten drei Mitarbeiter der Projekte EyeTSS und MAMUD aktuelle Forschungsinhalte vor. Die Vorträge waren Teil einer speziellen Session zum Thema „Non-invasive Measurement of Neural and Vessel Activity“:

Enhanced Retinal Arterial Dilation at Transcranial Anodal Electrical Stimulation of the Eye
S. Freitag, A. Hunold, A. Dietzel, M. Klemm, J. Haueisen

Complementary Sensitivity of EEG and MEG to Tangential and Radial Epileptic Spike Activity: Influence of Source Depth
A. Hunold, M. Funke, R. Eichardt, J. Haueisen

Short-term Correlation of Retinal Vessel Width and Blood Pressure
S. Rieger, D. Baumgarten

14.10.2013 - Kick-Off Meeting des Projekts MAMUD


Am 14.10.2013 erfolgte am BMTI der symbolische Startschuss für das Forschungsprojekt MAMUD – Modellbasierte Analyse multimodaler Daten unter Unsicherheiten.

Kick-Off Meeting des Projekts MAMUD

Im Rahmen dieses durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt werden in den nächsten fünf Jahren multimodale Verfahren erforscht, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit medizinischer und technischer Diagnosetechnologien zu erhöhen. Wesentliche Grundlage des Projektes war die Einrichtung einer von Stifterfirmen aus der Region finanzierten Juniorprofessur.
Seit dem offiziellen Start des Projekts am 1. Juli 2013 werden bereits erste Fragestellungen bearbeitet. Nun stellten die im Projekt tätigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihr Projekt den interessierten Gästen vor. In Anwesenheit von Vertretern der Carl Zeiss Meditec AG, der Imedos Systems UG, der Supracon AG, GMC Systems mbH und des Ingenieurbüros Steffen Knabner wurden die einzelnen Projektbereiche beleuchtet und anschließend angeregt diskutiert.
Weitere Informationen zum Projekt MAMUD finden Sie hier.