Die Schwerpunkte des Image Guidance Lab

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Promotions- und Hausarbeitsthemen

Im Bereich unserer Hauptthemen, dem nTMS Motor- und Sprachmapping, der nTMS-basierten Traktografie sowie der Evaluation neuartiger Technologien für die Bildverarbeitung und Bildnutzung vergeben wir regelmäßig Themen für wissenschaftliche Arbeiten. Als interdisziplinäres Team laden wir explizit auch Interessenten aus nicht-medizinischen Fachbereich ein, Kontakt mit uns aufzunehmen. Bitte kontaktieren Sie uns, um mehr über unsere aktuelle Arbeit und mögliche Beteiligungen zu erfahren:

3D, Augmented und Virtual Reality

  • Wir stellen der visionären Rede einer `Virtualisierung`,die von einer totalen Verschaltung von Bild und Körper ausgeht, eine streng praxisnahe Analyse entgegen. Durch Workflow Analysen und Mikrointerventionen innerhalb und außerhalb des Operationssaales wird die Bilddatennutzung im klinischen Kontext untersucht. Mit zusätzlichen Laborstudien wird gezielt das Potential neuer digitaler Medien und assoziierter Medizintechnik überprüft.
  • Die stereotaktische 3D Darstellung medizinischer Bilddaten wird in prospektiven Studien hinsichtlich ihres Potentials zur operativen Planung, Durchführung und zur Aufklärung von Patient*innen analysiert.
  • Augmented und Virtual Reality Anwendungen werden im OP (z.B. durch Integration zusätzlicher Daten in das Blickfeld des Chirurgen) und in der Lehre und Ausbildung (VR Teaching) getestet und weiterentwickelt.

 

 

Mapping zerebraler Funktionen, Faserbahndarstellung und Konnektivitätsanalysen

  • Intrakranielle Prozesse (z.B. Tumore) können die funktionelle Anatomie erheblich verändern - sowohl durch ihren Masseneffekt als auch durch die Induktion funktioneller Reorganisation ("Plastizität"). Ziel des Image Guidance Lab ist es, Methoden zu entwickeln, die eine exakte, nicht-invasive Darstellung der räumlichen Beziehung zwischen der zu operierenden Läsion und den funktionell wichtigen Hirnarealen ermöglichen. Die nicht-invasive Funktionsdiagnostik soll somit das operative Risiko senken und eine Verbesserung prognostischer Aussagen ermöglichen.
  • Der Fokus des Image Guidance Lab liegt hierbei auf der Entwicklung und klinischen Erprobung der navigierten transkraniellen Magnetstimulation (nTMS) in der prä- und postoperativen Phase. Die nTMS wird hierbei zum Mapping motorischer und sprachassoziierter Hirnareale vorwiegend bei Hirntumorpatient*innen eingesetzt, zur Analyse des zerebralen Funktionszustandes bei Erkrankungen der hirnversorgenden Arterien und Rückenmarkserkrankungen sowie zur systematischen Untersuchung der Großhirnplastizität.
  • Die nTMS Diagnostik wird kombiniert mit verschiedenen Methoden der Faserbahndarstellung ("Traktografie"), um die funktionellen Netzwerke in ihrer Gesamtheit darstellen und untersuchen zu können. Um die Methoden zu validieren und weiterzuentwickeln, werden die Daten der TMS-Diagnostik und der Faserbahndarstellung mit den intraoperativ gewonnenen Erkenntnissen der direkten elektrischen Hirnstimulation sowie mit neuroanatomischen Präparationen verglichen.

Neuromodulation und Prädiktion

  • Ein weiterer Schwerpunkt des Image Guidance Lab ist die therapeutische Nutzung von nTMS, etwa bei Patient*innen mit Lähmungen, um deren Rehabilitationspotential zu verbessern. Durch die Entwicklung prädiktiver Modelle, basierend auf topographischen und neurophysiologischen Messwerten, soll das individuelle Risiko vor der Operation im Bereich des zentralen Nervensystems basierend auf objektiven Messwerten bestimmt werden. Weiterhin kann die nicht-invasive Funktionsdiagnostik bei eventuell schon bestehenden neurologischen Defiziten eine exakte Lokalisation des Schädigungsortes und eine Aussage über die Chancen für eine Besserung des neurologischen Defizits ermöglichen. Damit soll eine Verbesserung prognostischer Aussagen erreicht werden.

Lehre und Ausbildung

  • Seit dem Wintersemester 2016/2017 deckt das Image Guidance Lab in Kooperation mit der Humboldt Universität zu Berlin sowie der Rice University Houston mit der Wahlfachveranstaltung "ICONIC TURN - wie Bilder unser Handeln bestimmen" Fragen der Bildpraxis im Rahmen des Medizinstudiums ab, die - bisher einmalig im Curriculum - den zunehmend komplexen und hochspezialisierten Visualisierungsstrategien in Diagnose und Therapie gerecht werden.
  • In Kooperation mit dem Berliner Simulations- und Trainingszentrum (BeST) entwickelt das Image Guidance Lab Kurskonzepte zum standardisierten Einsatz von Medizintechnik im prä-, intra- und postoperativen Einsatz.

Kooperationspartner

Brain Language Laboratory, Freie Universität Berlin

www.geisteswissenschaften.fu-berlin.de/v/brainlang/

Prof. F. Pulvermüller

F. Dreyer

 

Vision & Motor System Group, CharitéUniversitätsmedizin Berlin

neurologie.charite.de/forschung/arbeitsgruppen/vision_motor_group_stephan_brandt/

Prof. S.A Brandt

Dr. S. Schmidt

 

Berliner Simulations- und Trainingszentrum (BeST)