Forschungsbericht 2021
Medizintechnische und Intelligente Systeme E-1
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Alexander Schlaefer
Institut auf TORE
Institutswebsite
Publikationen
- Confocal Laser Microscopy for in vivo Intraoperative Application: Diagnostic Accuracy of Investigator and Machine Learning Strategies - Article
Ellebrecht, David Benjamin; Heßler, Nicole; Schlaefer, Alexander; Gessert, Nils Thorben
Visceral Medicine 37 (6): 533-541 (2021-12-01)
Publisher DOI
- Online strategy synthesis for safe and optimized control of steerable needles - Article
Lehmann, Sascha; Rogalla, Antje; Neidhardt, Maximilian; Schlaefer, Alexander; Schupp, Sibylle
Workshop on Formal Methods for Autonomous Systems (FMAS 2021)
Open Access Publisher DOI
- Self-Supervised U-Net for Segmenting Flat and Sessile Polyps - Preprint
Bhattacharya, Debayan; Betz, Christian; Eggert, Dennis; Schlaefer, Alexander
arXiv: 2110.08776v1 (2021)
- Collaborative robot assisted smart needle placement - Article
Neidhardt, Maximilian; Gerlach, Stefan; Laves, Max-Heinrich; Latus, Sarah; Stapper, Carolin; Gromniak, Martin; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (2): 472-475 (2021-10-09)
Open Access Publisher DOI
- Rupture detection during needle insertion using complex OCT data and CNNs - Article
Latus, Sarah; Sprenger, Johanna; Neidhardt, Maximilian; Schädler, Julia; Ron, Alexandra; Fitzek, Antonia; Schlüter, Matthias; Breitfeld, Philipp; Heinemann, Axel; Püschel, Klaus; Schlaefer, Alexander
IEEE Transactions on Biomedical Engineering 68 (10): 3059 - 3067 (2021-10)
Open Access Publisher DOI
- Needle insertion planning for obstacle avoidance in robotic biopsy - Article
Gerlach, Stefan; Neidhardt, Maximilian; Weiß, Thorben; Laves, Max-Heinrich; Stapper, Carolin; Gromniak, Martin; Kniep, Inga; Möbius, Dustin; Heinemann, Axel; Ondruschka, Benjamin; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (2): 779-782 (2021-10-01)
Publisher DOI
- Stereo laryngoscopic impact site prediction for droplet-based stimulation of the laryngeal adductor reflex - Article
Fast, Jacob Friedemann; Dava, Hardik R.; Rüppel, Adrian Karl; Kundrat, Dennis; Krauth, Maurice; Laves, Max-Heinrich; Spindeldreier, Svenja; Kahrs, Lüder Alexander; Ptok, Martin
IEEE Access 9: 112177-112192 (2021)
Open Access Publisher DOI
- Deep learning for guidewire detection in intravascular ultrasound images - Article
Bargsten, Lennart; Klisch, Daniel; Riedl, Katharina Alina; Wissel, Tobias; Brunner, Fabian J.; Schaefers, Klaus; Graß, Michael; Blankenberg, Stefan; Seiffert, Moritz; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (1): 20211125 (2021-08-01)
Open Access Publisher DOI
- Parameter identification for ultrasound shear wave elastography simulation - Article
Neidhardt, Maximilian; Ohlsen, Jakob; Hoffmann, Norbert; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (1): 20211108 (2021-08-01)
Open Access Publisher DOI
- Tracking heart surface features to determine myocardial contrast agent enrichment - Article
Sprenger, Johanna; Petersen, Johannes; Neumann, Niklas; Reichenspurner, Hermann; Russ, Detlef; Detter, Christian; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (1): 20211113, 53-57 (2021-08-01)
Open Access Publisher DOI
- Multi-scale input strategies for medulloblastoma tumor classification using deep transfer learning - Article
Bengs, Marcel; Pant, Satish; Bockmayr, Michael; Schüller, Ulrich; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (1): 20211115 (2021-08-01)
Open Access Publisher DOI
- A novel optical needle probe for deep learning-based tissue elasticity characterization - Article
Mieling, Till Robin; Sprenger, Johanna; Latus, Sarah; Holstein, Lennart; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (1): 20211105, 21-25 (2021-08-01)
Open Access Publisher DOI
- Deep learning for calcium segmentation in intravascular ultrasound images - Article
Holstein, Lennart; Riedl, Katharina Alina; Wissel, Tobias; Brunner, Fabian J.; Schaefers, Klaus; Graß, Michael; Blankenberg, Stefan; Seiffert, Moritz; Schlaefer, Alexander
Current Directions in Biomedical Engineering 7 (1): 20211123 (2021-08-01)
Open Access Publisher DOI
- Three-dimensional deep learning with spatial erasing for unsupervised anomaly segmentation in brain MRI - Article
Bengs, Marcel; Behrendt, Finn; Krüger, Julia; Opfer, Roland; Schlaefer, Alexander
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 16 (9): 1413-1423 (2021-09)
Open Access Publisher DOI
- Capsule networks for segmentation of small intravascular ultrasound image datasets - Article
Bargsten, Lennart; Raschka, Silas; Schlaefer, Alexander
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 16 (8): 1243–1254 (2021)
Open Access Publisher DOI
- Automated robotic surface scanning with optical coherence tomography - inProceedings
Sprenger, Johanna; Saathoff, Thore Lübbo Ilmari; Schlaefer, Alexander
IEEE 18th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2021)
Publisher DOI
- Medulloblastoma tumor classification using deep transfer learning with multi-scale EfficientNets - inProceedings
Bengs, Marcel; Bockmayr, Michael; Schüller, Ulrich; Schlaefer, Alexander
Medical Imaging: Digital Pathology (2021)
Publisher DOI
- Modelling shear wave propagation in soft tissue surrogates using a finite element‐ and finite difference method - inProceedings
Ohlsen, Jakob; Neidhardt, Maximilian; Schlaefer, Alexander; Hoffmann, Norbert
Proceedings in applied mathematics and mechanics 20 (1): 202000148 (2021)
Open Access Publisher DOI
- Concentration‐specific constitutive modeling of gelatin based on artificial neural networks - inProceedings
Abdolazizi, Kian Philipp; Linka, Kevin; Sprenger, Johanna; Neidhardt, Maximilian; Schlaefer, Alexander; Cyron, Christian J.
Proceedings in applied mathematics and mechanics 20 (1): 202000284 (2021)
Open Access Publisher DOI
- Tailored methods for segmentation of intravascular ultrasound images via convolutional neural networks - inProceedings
Bargsten, Lennart; Riedl, Katharina A.; Wissel, Tobias; Brunner, Fabian J.; Schaefers, Klaus; Sprenger, Johanna; Grass, Michael; Seiffert, Moritz; Blankenberg, Stefan; Schlaefer, Alexander
Ultrasonic Imaging and Tomography: SPIE Medical Imaging (2021)
Publisher DOI
- In vivo detection of head and neck tumors by hyperspectral imaging combined with deep learning methods - Article
Eggert, Dennis; Bengs, Marcel; Westermann, Stephan; Gessert, Nils Thorben; Gerstner, Andreas O. H.; Mueller, Nina A.; Bewarder, Julian; Schlaefer, Alexander; Betz, Christian; Laffers, Wiebke
Journal of Biophotonics : (2021) (in press; CC BY 4.0)
Publisher DOI
- Infratentorial lesions in multiple sclerosis patients: intra- and inter-rater variability in comparison to a fully automated segmentation using 3D convolutional neural networks - Article
Krüger, Julia; Ostwaldt, Ann-Christin; Spies, Lothar; Geisler, Benjamin; Schlaefer, Alexander; Kitzler, Hagen H.; Schippling, Sven; Opfer, Roland
European Radiology (in Press) : (2021)
Publisher DOI
- Dual Parallel Reverse Attention Edge Network : DPRA-EdgeNet - Article
Bhattacharya, Debayan; Betz, Christian; Eggert, Dennis; Schlaefer, Alexander
Nordic Machine Intelligence 1 (1): 8-10 (2021)
Publisher DOI
- 4D deep learning for real-time volumetric optical coherence elastography - Article
Neidhardt, Maximilian; Bengs, Marcel; Latus, Sarah; Schlüter, Matthias; Saathoff, Thore; Schlaefer, Alexander
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 1 (16): 23-27 (2021)
Open Access Publisher DOI
- In-vivo markerless motion detection from volumetric optical coherence tomography data using CNNs - inProceedings
Sprenger, Johanna; Neidhardt, Maximilian; Schlüter, Matthias; Latus, Sarah; Gosau, Tobias; Kemmling, Julia; Feldhaus, Susanne; Schumacher, Udo; Schlaefer, Alexander
Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling: SPIE Medical Imaging (2021)
Publisher DOI
- Identification of the concentration‐dependent viscoelastic constitutive parameters of gelatin by combining computational mechanics and machine learning - Article
Abdolazizi, Kian Philipp; Linka, Kevin; Sprenger, Johanna; Neidhardt, Maximilian; Schlaefer, Alexander; Cyron, Christian J.
Proceedings in applied mathematics and mechanics 21 (1) : e202100250 (2021) (in press; CC BY 4.0)
Publisher DOI
- Analysis of ultrasound and optical coherence tomography for markerless volumetric image guidance in robotic radiosurgery - Thesis
Schlüter, Matthias
Technische Universität Hamburg (2021)
Open Access
- Attention via Scattering Transforms for Segmentation of Small Intravascular Ultrasound Data Sets - inProceedings
Holstein, Lennart; Riedl, Katharina Alina; Wissel, Tobias; Brunner, Fabian J.; Schaefers, Klaus; Grass, Michael; Blankenberg, Stefan; Seiffert, Moritz; Schlaefer, Alexander
Fourth Conference on Medical Imaging with Deep Learning (2021)
Projekte
- Kompensation von Organverschiebungen bei der minimalinfektiöen Roboter-Autopsie
Hamburg Innovation GmbH; Laufzeit 2021 - 2022
Projektleitung: Schlaefer, Alexander
- Zeitbeschränktes Model-Checking und verifikationsbewusster Systementwurf für medizinische cyber-physikalische Systeme
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021 - 2024
Projektleitung: Schlaefer, Alexander; Schupp, Sibylle
- LUMEN - Vollautomatische, strukturierte Befundung von Röntgen-Thoray-Aufnahmen für die Routineanwendung in der Patientenversorgung
Laufzeit 2021 - 2023
Projektleitung: Schlaefer, Alexander
- Deep Learning Methoden für die AR-Ultraschall geführte Punktion von Strukturen
Forschungszentrum Medizintechnik Hamburg; Laufzeit 2021 - 2022
Projektleitung: Latus, Sarah
- Defeat Pandamics - Deutsches Forschungsnetzwerk Autopsien bei Pandemien
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2020 - 2021
Projektleitung: Schlaefer, Alexander
- ICCIR - Interdisciplinary Competence Center for Interface Research
Technische Universität Hamburg; Laufzeit 2020 - 2024
Projektleitung: Schlaefer, Alexander; Knopp, Tobias
- Robotisierte Ultraschall-gestützte Bildgebung zur Echtzeit-Bewegungskompensation in der Strahlentherapie (RobUST), Phase II
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2022
Projektleitung: Schlaefer, Alexander
- Verbesserte Diagnostik von Tumoren des oberen Luft-Speiseweg durch Kombination von hyperspektraler Bildgebung mit Methoden der künstlichen Intellligenz
Forschungszentrum Medizintechnik Hamburg; Laufzeit 2020 - 2022
Projektleitung: Bengs, Marcel
- Entwicklung eines Virtuelle Realität (VR)-basierten Trainings für ältere Patienten mit erhöhtem Frakturrisiko zur Prävention von Stürzen und Verbesserung der Balancefähigkeit im Alter
Forschungszentrum Medizintechnik Hamburg; Laufzeit 2020 - 2022
Projektleitung: Gerlach, Stefan
- AnomalieDetektor - Vollautomatische, deep learning-basierte Detektion von Anomalien auf Schädel-MRT-Bilddaten für die Patientenversorgung (AnomalieDetektor); Entwicklung von Deep-Learning (DL) Architekturen zur Anomalie-Setektion
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF); Laufzeit 2019 - 2022
Projektleitung: Schlaefer, Alexander
- I³-Lab - Modell-gestütztes maschinelles Lernen für die Weichgewebsmodellierung in der Medizin
Technische Universität Hamburg; Laufzeit 2019 - 2023
Projektleitung: Schupp, Sibylle; Schlaefer, Alexander; Hoffmann, Norbert; Cyron, Christian J.
- Erforschung des Zusammenhangs zwischen Alter, skelettaler Mobilität und Diät und lebenslanger Knochengesundheit durch intelligentes Langzeitbewegungstracking des Zebrafisches
Forschungszentrum Medizintechnik Hamburg; Laufzeit 2019 - 2021
Projektleitung: Gromniak, Martin
- Adaptive Crossmodale Sensordatenerfassung - Fördermaßnahme: Informatikplattform ahoi.digital
Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2018 - 2022
Projektleitung: Knopp, Tobias; Schlaefer, Alexander
Kooperationspartner
- Europäisches Cyberknife Zentrum München
- Universität zu Lübeck
- Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)
- Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck
- Philips GmbH Innovative Technologies
- eemagine Medical Image Solutions GmbH
- jung diagnostics GmbH
- Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel