Ein dämonenartiger Ansatz zur Modellierung tumorinduzierter Gewebedeformation als Prior für die nicht-rigide Bildregistrierung

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit stellen wir einen Ansatz zur Modellierung tumor-induzierter Gewebedeformation als Prior für Verfahren der nicht-rigiden Bildregistrierung vor. Wir greifen hierfür eine kürzlich vorgeschlagene Strategie, formuliert als ein durch eine weiche Nebenbedingung restringiertes parametrisches Optimierungsproblem, auf und überführen diese in einen dämonenartigen Ansatz. Das vorgestellte Verfahren wird mittels eines variationellen Ansatzes motiviert. Um eine diffeomorphe Abbildung zu gewährleisten wird ein Regridding durchgef ührt, sobald die punktweise ausgewertete Funktionaldeterminante der Abbildung unter einen vorgegebenen Schwellwert fällt. Weiter schlagen wir eine auf der Annahme eines diffeomorphen Deformationsmusters basierende Rechenvorschrift zur Erhaltung der Masse der deformierten Zelldichte vor. Die gezeigten numerischen Experimente demonstrieren das Potential des vorgeschlagenen Modells. Der variationelle Formalismus legt nahe, dass sich das Verfahren als generischer Baustein für eine modellbasierte, nicht-rigide Bildregistrierung eignet.