Bildverarbeitung für die Medizin 2018: Algorithmen - Systeme - Anwendungen. Proceedings des Workshops vom 11. bis 13. März 2018 in Erlangen PDF
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Informatik aktuell A. Maier T. M. Deserno H. Handels K.H. Maier-Hein C. Palm T. Tolxdorff (Hrsg.) Bildverarbeitung für die Medizin 2018 Algorithmen Systeme Anwendungen Proceedings des Workshops vom 11. bis 13. März 2018 in Erlangen Informatik aktuell Herausgegeben im Auftrag der Gesellschaft für Informatik (GI) Andreas Maier · Thomas M. Deserno Heinz Handels · Klaus H. Maier-Hein Christoph Palm · Thomas Tolxdorff Herausgeber Bildverarbeitung für die Medizin 2018 Algorithmen – Systeme – Anwendungen Proceedings des Workshops vom 11. bis 13. März 2018 in Erlangen Herausgeber Andreas Maier Klaus H. Maier-Hein, geb. Fritzsche Friedrich-Alexander-Universität Deutsches Krebsforschungszentrum Erlangen-Nürnberg Medizinische Bildverarbeitung E230 Lehrstuhl für Mustererkennung (Informatik 5) Im Neuenheimer Feld 581, 69120 Heidelberg Martensstr. 3, 91058 Erlangen Christoph Palm Thomas M. Deserno, geb. Lehmann Ostbayerische Technische Hochschule Technische Universität Braunschweig Regensburg und Medizinische Hochschule Hannover Regensburg Medical Image Computing (ReMIC) Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Galgenbergstr. 32, 93053 Regensburg Informatik Mühlenpfordtstr. 23, 38106 Braunschweig Thomas Tolxdorff Charité – Universitätsmedizin Berlin Heinz Handels Institut für Medizinische Informatik Universität zu Lübeck Hindenburgdamm 30, 12200 Berlin Institut für Medizinische Informatik Ratzeburger Allee 160, 23562 Lübeck ISSN 1431-472X Informatik aktuell ISBN 978-3-662-56536-0 ISBN 978-3-662-56537-7 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-662-56537-7 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. CR Subject Classification (1998): A.0, H.3, I.4, I.5, J.3, H.3.1, I.2.10, I.3.3, I.3.5, I.3.7, I.3.8, I.6.3 Springer Vieweg © Springer-Verlag GmbH Deutschland 2018 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeich- nungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Vieweg ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer-Verlag GmbH, DE Die Anschrift der Gesellschaft ist: Heidelberger Platz 3, 14197 Berlin, Germany V Bildverarbeitung fu¨r die Medizin 2018 Veranstalter LfM Lehrstuhl fu¨r Mustererkennung Friedrich-Alexander-Universit¨at Erlangen-Nu¨rnberg Unterstu¨tzende Fachgesellschaften BVMI Berufsverband Medizinischer Informatiker CURAC Deutsche Gesellschaft fu¨r Computer- und Roboterassistierte Chirurgie DAGM Deutsche Arbeitsgemeinschaft fu¨r Mustererkennung DGBMT Fachgruppe Medizinische Informatik der Deutschen Gesellschaft fu¨r Biomedizinische Technik im Verband Deutscher Elektrotechniker GI Gesellschaft fu¨r Informatik - Fachbereich Informatik in den Lebenswissenschaften GMDS Gesellschaft fu¨r Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie IEEE Joint Chapter Engineering in Medicine and Biology, German Section Tagungsvorsitz Prof. Dr.-Ing. Andreas Maier Lehrstuhl fu¨r Mustererkennung, FAU Dr. Stefanie Demirci Technische Universit¨at Mu¨nchen Dr. Tobias Heimann Siemens Healthcare GmbH, Erlangen Tagungssekretariat Siming Bayer und Weilin Fu Lehrstuhl fu¨r Mustererkennung, FAU Erlangen-Nu¨rnberg Postanschrift: 91058 Erlangen Lieferanschrift: Martensstraße 3 Telefon: +49 9131 85 27826 Email: [email protected] Web: http://bvm-workshop.org VI Lokales BVM-Komitee Prof. Dr.-Ing Andreas Maier Christoph Luckner Siming Bayer Weilin Fu u.v.m. Verteilte BVM-Organisation Prof. Dr. Thomas M. Deserno, Sven Neumann, Aleksej Hecht, Aaron Wiora Technische Universit¨at Braunschweig (Tagungsband) Prof. Dr. Heinz Handels, Dr. Jan-Hinrich Wrage Universit¨at zu Lu¨beck (Beitragsbegutachtung) Prof. Dr. Andreas Maier Friedrich-Alexander-Universit¨at Erlangen-Nu¨rnberg (Sponsoring) Priv.-Doz. Dr. Klaus H. Maier-Hein, Jens Petersen Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg (Anmeldung) Prof. Dr. Christoph Palm, Dr. Alexander Leis, Leonhard Klausmann OHT Regensburg (Internetpr¨asenz, Newsletter) Prof. Dr. Thomas Tolxdorff, Dr. Thorsten Schaaf Charit´e – Universit¨atsmedizin Berlin (Internetpr¨asenz) VII Programmkomitee Priv.-Doz. Dr. Ju¨rgen Braun, Charit´e-Universit¨atsmedizin Berlin Prof. Dr. Thorsten Buzug, Universit¨at zu Lu¨beck Dr. Stefanie Demirci, Technische Universit¨at Mu¨nchen Prof. Dr. Thomas Deserno, Technische Universit¨at Braunschweig Prof. Dr. Hartmut Dickhaus, Universit¨at Heidelberg Dr. Jan Ehrhardt, Universit¨at zu Lu¨beck Dr. Ralf Floca, DKFZ Heidelberg Dr. Nils Forkert, University of Calgary, Canada Prof. Horst Hahn, Fraunhofer MEVIS Bremen Prof. Dr. Heinz Handels, Universit¨at zu Lu¨beck Dr. Tobias Heimann, Siemens Healthcare GmbH Erlangen Prof. Dr. Matthias Heinrich, Universit¨at zu Lu¨beck Prof. Ron Kikinis, MD, Harvard Medical School Boston USA Prof. Dr. Andreas Maier, Universit¨at Erlangen Priv.-Doz. Dr. Klaus Maier-Hein, DKFZ Heidelberg Prof. Dr. Lena Maier-Hein, DKFZ Heidelberg Dr. Andre Mastmeyer, Universit¨at zu Lu¨beck Prof. Dr. Hans-Peter Meinzer, DKFZ Heidelberg Prof. Dr. Dorit Merhof, RWTH Aachen Prof. Jan Modersitzki, Fraunhofer MEVIS, Lu¨beck Prof. Dr. Heinrich Mu¨ller, Technische Universit¨at Dortmund Prof. Dr. Nassir Navab, Technische Universit¨at Mu¨nchen Dr. Marco Nolden, DKFZ Heidelberg Prof. Dr. Christoph Palm, OTH Regensburg Prof. Dr. Bernhard Preim, Universit¨at Magdeburg Priv.-Doz. Dr. Karl Rohr, Universit¨at Heidelberg Priv.-Doz. Dr. Dennis S¨aring, FH Wedel Dr. Sylvia Saalfeld, Universit¨at Maarburg Prof. Dr. Heinz-Peter Schlemmer, DKFZ Heidelberg Dr. Stefanie Speidel, Helmholtz-Zentrum Dresend-Rossendorf Prof. Dr. Thomas Tolxdorff, Charit´e-Universit¨atsmedizin Berlin Prof. Dr. Klaus T¨onnies, Universit¨at Magdeburg Dr. Gudrun Wagenknecht, Forschungszentrum Ju¨lich Dr. Ren´e Werner, UKE Hamburg Dr. Stefan Wesarg, Fraunhofer IGD Darmstadt Priv.-Doz. Dr. Thomas Wittenberg, Fraunhofer IIS, Erlangen Prof. Dr. Ivo Wolf, HS Mannheim Priv.-Doz. Dr. Stefan W¨orz, Universit¨at Heidelberg VIII Sponsoren des Workshops BVM 2018 Die BVM w¨are ohne die finanzielle Unterstu¨tzung der Industrie in ihrer so er- folgreichen Konzeption nicht durchfu¨hrbar. Deshalb freuen wir uns sehr u¨ber langj¨ahrige kontinuierliche Unterstu¨tzung mancher Firmen sowie auch u¨ber das neue Engagement anderer. Chili GmbH Friedrich-Ebert-Str. 2, D-69221 Dossenheim http://www.chili-radiology.com Haption GmbH Dennewartstr. 25, 52068 Aachen http://www.haption.de Sepp.med GmbH Gewerbering 9, D-91314 R¨ottenbach http://www.seppmed.de Siemens Healthcare GmbH Henkestr. 127, D-91052 Erlangen http://www.healthcare.siemens.de Springer Springer-Verlag GmbH Tiergarten Strasse 17, D-69121 Heidelberg http://www.springer.com Ziehm Imaging GmbH Donaustraße 31, D-90451 Nu¨rnberg https://ziehm.com.de IX Preistr¨ager des BVM-Workshops 2017 in Lu¨beck BVM-Preis 2017 fu¨r die beste wissenschaftliche Arbeit (1. Platz) Xiaolin Huang (FAU Erlangen-Nu¨rnberg) mit Yan Xia, Yixing Huang, Joachim Hornegger, Andreas Maier OverexposureCorrectionbyMixedOne-BitCompressiveSensingforC-ArmCT BVM-Preis 2017 fu¨r die beste wissenschaftliche Arbeit (2. Platz) Robert Mendel (OTH Regensburg) mit Alanna Ebigbo, Andreas Probst, Helmut Messmann, Christoph Palm Barrett’s Esophagus Analysis using Convolutional Neural Networks BVM-Preis 2017 fu¨r die beste wissenschaftliche Arbeit (3. Platz) Monique Meuschke (Otto-von-Guericke Universit¨at Magdeburg) mit Wito Engelke, Oliver Beuing, Bernhard Preim, Kai Lawonn AutomaticViewpointSelectionforExplorationofTime-DependentCerebralAn- eurysm Data BVM-Preis 2017 fu¨r den besten Vortrag Tanja Kurzendorfer (FAU Erlangen-Nu¨rnberg) mitAlexanderBrost,ChristophForman,MichaelaSchmidt,ChristophTillmanns, Andreas Maier (Friedrich-Alexander Universit¨at Erlangen-Nu¨rnberg) Fully Automatic Segmentation of Papillary Muscles in 3D LGE-MRI BVM-Preis 2017 fu¨r die beste Posterpr¨asentation Matthias Wilms (Universit¨at zu Lu¨beck) mit Heinz Handels, Jan Ehrhardt Patch-basedLearningofShape,Appearance,andMotionModelsfromFewTrai- ning Samples by Low-Rank Matrix Completion BVM-Award fu¨r eine herausragende Promotion (geteilt) Sandy Engelhardt (DKFZ Heidelberg) Computer-Assisted Quantitative Mitral Valve Surgery BVM-Award fu¨r eine herausragende Promotion (geteilt) Florian Bernar (University of Luxembourg) Novel Methods for Multi-Shape Analysis XI Vorwort In der computergestu¨tzten Verarbeitung und automatischen Analyse medizini- scher Bilddaten werden momentan erhebliche Fortschritte erzielt und die Gren- zen des Machbaren sichtlich erweitert. Der Workshop Bildverarbeitung fu¨r die Medizin (BVM) bietet ein Forum zur Pr¨asentation und Diskussion der neue- stenAlgorithmen,SystemeundAnwendungenindiesemBereich.Zielistsowohl dieVertiefungderInteraktionzwischenWissenschaftlern,IndustrieundAnwen- dernalsauchdieexpliziteEinbeziehungvonNachwuchswissenschaftler,dieu¨ber ihre Bachelor-, Master-, Promotions- und Habilitationsprojekte berichten. Die BVM konnte sich durch erfolgreiche Veranstaltungen in Aachen, Berlin, Erlan- gen,Freiburg,Hamburg,Heidelberg,Leipzig,Lu¨beckundMu¨nchenalszentrales interdisziplin¨ares Forum etablieren. Fu¨r den diesj¨ahrigen Workshop konnten neben den spannenden Beitr¨agen der Teilnehmer vier hochinteressante eingeladene Vortr¨age gewonnen werden: Professor Jan Baumbach, Technische Universit¨at Mu¨nchen, zum Thema Sy- • stems Medicine - The next generation of computer-assisted medicine. ProfessorPhilippeCattin,CenterforMedicalImageAnalysis&Navigation, • Universit¨at Basel, zum Thema Reinventing Bone Surgery: From Planning to Execution of Hard-Tissue Cut. Dr. Zeike Taylor, University of Sheffield, zum Thema From mechanistic to • data-driven models for surgical planning, guidance, and simulation. Professor Alejandro Frangi, University of Sheffield, zum Thema Precision • Imaging: from population imaging analytics to in silico clinical trial. Dieses Jahr feiert der BVM Clinical Track seine Premiere. Wir freuen uns, dass wir 10 herausragende Publikationen pr¨asentieren k¨onnen. Darunter Ein- reichungen vom Massachusetts Institute of Technology, dem New England Eye CenterundJohnsHopkinsUniversity.Weiterhinkonntenwirnochfolgendehoch- kar¨atige Redner gewinnen: Professor Christoph Bert, Universit¨atsklinikum Erlangen • Professor Arnd D¨orfler, Universit¨atsklinikum Erlangen • Professor Robert Klopfleisch, Freie Universit¨at Berlin. • Ausinsgesamt84Einreichungen,davon60Originalarbeitenund24Abstacts, wurden 28 Vortr¨age, 44 Poster und sechs Softwaredemonstrationen angenom- men. Die besten Arbeiten werden auch in diesem Jahr mit wertvollen BVM- Preisen ausgezeichnet. Die Webseite des Workshops findet sich unter
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