Midtvejsprojekter ved Ørsted


3D rekonstruktion af halspulsåren og omkringliggende væv


Hvert år rammes omkring 10 000 danskere af en blodprop i hjernen, som ofte medfører lammelse. Blodproppen er ofte en løsrevet del af en forkalkning i halspulsåren som leverer blod til hjernen (i lighed med forkalkning på indersiden af vandrør).

Der anvendes idag ultralyd til at diagnosticere disse forkalkninger, men billederne man kan frembringe af forkalkningen er ikke de bedste (eksempel på "tydeligt" billede). I forskningscentret CADUS og hos det amerikanske firma ATL arbejder man derfor intenst på at forbedre metoden. Et af problemer er forstyrrelser i billedet grundet det væv der ligger mellem halspulsåren og huden (hvorpå ultralydshovedet sættes). Det første skridt på vej mod at undgå dette, er at lave en model af vævet mellem huden og halspulsåren. I denne model vil man blandt andet kunne i hvilken retning af muskelfibrene man skanner igennem. Dette er af stor betydning, da muskelfibre dæmper ultralyden kraftigere når man skanner på langs af fibrene end når man skanner på tværs.

I The Visible human Project er en afdød mand og en afdød kvinde blevet skåret i tynde skiver fra top til tå (afstand mellem skiverne er 0.33 mm - 1 mm). Skiverne viser kroppens forskellige anatomiske dele på det pågældende niveau. Skriverne er blevet fotograferet og digitalizeret og ligger idag som billeder, blandt andet på en database administreret af CADUS. Billederne giver således mulighed for, for eksempel, at kunne følge en blodåre fra hjertet og ud i dens mange forgreninger.

I dette projekt bruges billeder fra halsregionen til at lave en 3D rekonstruktion af arterier, vener, muskler og hud i halsen. På de cirka 30 billedsnit der skal indgå, identificeres de forskellige anatomiske strukture, og der laves en outline af disse (enten manuelt eller automatisk). Denne rekonstruktion visualiseres med passende 3D grafik, eventuelt således at man kan "klæde personens hals af". Derefter udvælges forskellige 2D planer - svarende til de planer som man bruger ved skanning af halspulsåren (se for eksempel dette billede) - og det vises herefter hvilke vævslag man skanner igennem. Tykkelsen af disse forskellige vævslag måles og forstyrrelsen på ultralydbillederne estimeres ud fra simple betragtninger med Snells lov (brydningsvinkler).

Længde og pointtal: Aftales med faglæren.

Forudsætninger: Informatikfagpakken eller lignende.

Gruppestørrelse: 2-5.

Vejleder: Jens E. Wilhjelm , bygn. 349, rum 218, tlf. 4525 3886 (jw@oersted.dtu.dk).

JW. November 2001.