Modellierung tumorinduzierter Gewebedeformation als Optimierungsproblem mit weicher Nebenbedingung

Kurzfassung

Ein ungelöstes Problem in der nicht-rigiden Bildregistrierung ist die Behandlung von pathologie-bedingten, morphologischen Unterschieden, wie sie beispielsweise bei der räumlichen Normalisierung neuroradiologischer Datensätze, die Tumorpathologie abbilden, auftreten. Mit der vorliegenden Arbeit liefern wir einen Baustein für einen modellbasierten Lösungsansatz. Wir schlagen vor, die entstehenden Irregularitäten durch eine explizite Modellierung der Pathologie zu umgehen. Im Detail stellen wir die Erweiterung eines auf der Formulierung eines Optimierungsproblems basierenden Ansatzes zur Modellierung tumorinduzierter Gewebedeformation vor. Dieser bietet potentiell die Möglichkeit einer direkten Integration in Verfahren der nicht-rigiden Bildregistrierung. Neben einer Darstellung des theoretischen Zusammenhangs mit existierenden Verfahren, zeigen wir experimentell, dass die Hinzunahme einer nicht-linearen Wichtung der Terme des Zielfunktionals eine adaptivere Steuerung der resultierenden Deformationsmuster erlaubt.