Forschungsbericht 2023

Medizintechnische und Intelligente Systeme E-1

Leitung: Schlaefer, Alexander

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• A systematic approach to deep learning-based nodule detection in chest radiographs - Journal Article
  Behrendt, Finn; Bengs, Marcel; Bhattacharya, Debayan; Krüger, Julia; Opfer, Roland; Schlaefer, Alexander
  Scientific Reports 13 (1): 10120 (2023-12)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• A Miniature Dual-Fiber Probe for Quantitative Optical Coherence Elastography - Journal Article
  Latus, Sarah; Grube, Sarah; Eixmann, Tim; Neidhardt, Maximilian; Gerlach, Stefan; Mieling, Till Robin; Hüttmann, Gereon; Lutz, Matthias; Schlaefer, Alexander
  IEEE Transactions on Biomedical Engineering 70 (11): 3064-3072 (2023-11)
  Publisher DOI
  
  
• AI-based optimization for US-guided radiation therapy of the prostate - Journal Article
  Gerlach, Stefan; Hofmann, Theresa; Fürweger, Christoph; Schlaefer, Alexander
  International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 17 (11): 2023-2032 (2022-11)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Nodule detection in chest radiographs with unsupervised pre-trained detection transformers - Conference Paper
  Behrendt, Finn; Bhattacharya, Debayan; Krüger, Julia; Opfer, Roland; Schlaefer, Alexander
  IEEE 20th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2023)
  Publisher DOI
  
  
• Real-time motion analysis with 4D deep learning for ultrasound-guided radiotherapy - Journal Article
  Bengs, Marcel; Sprenger, Johanna; Gerlach, Stefan; Neidhardt, Maximilian; Schlaefer, Alexander
  IEEE Transactions on Biomedical Engineering 70 (9): 2690-2699 (2023-09-01)
  Publisher DOI
  
  
• Bayesian reconstruction algorithms for low-dose computed tomography are not yet suitable in clinical context - Journal Article
  Kniep, Inga; Mieling, Till Robin; Gerling, Moritz; Schlaefer, Alexander; Heinemann, Axel; Ondruschka, Benjamin
  Journal of Imaging 9 (9): 170 (2023-8-23)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Automated isocenter optimization approach for treatment planning for gyroscopic radiosurgery - Journal Article
  Stapper, Carolin; Gerlach, Stefan; Hofmann, Theresa; Fürweger, Christoph; Schlaefer, Alexander
  Medical Physics 50 (8): 5212-5221 (2023)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Multiple instance ensembling for paranasal anomaly classification in the maxillary sinus - Journal Article
  Bhattacharya, Debayan; Behrendt, Finn; Becker, Benjamin Tobias; Beyersdorff, Dirk; Petersen, Elina; Petersen, Marvin; Cheng, Bastian; Eggert, Dennis; Betz, Christian Stephan; Hoffmann, Anna Sophie; Schlaefer, Alexander
  International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 19: 223–231 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Tissue classification during needle insertion using self-supervised contrastive learning and optical coherence tomography - Conference Paper
  Bhattacharya, Debayan; Latus, Sarah; Behrendt, Finn; Thimm, Florin; Eggert, Dennis; Betz, Christian; Schlaefer, Alexander
  45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Conference (EMBC 2023)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Deep-learning-based image acquisition support tool for endoscopic narrow band imaging of the larynx - Journal Article
  Eggert, Dennis; Bhattacharya, Debayan; Felicio-Briegel, Axelle; Volgger, Veronika; Schlaefer, Alexander; Betz, Christian Stephan
  Laryngo-Rhino-Otologie 102(S02): 31-32 (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Deep-Learning-basierte Aufnahmeunterstützung für endoskopisches Narrow Band Imaging des Larynx - Journal Article
  Eggert, Dennis; Bhattacharya, Debayan; Felicio-Briegel, Axelle; Volgger, Veronika; Betz, Christian Stephan; Schlaefer, Alexander
  Laryngo-Rhino-Otologie 102 (S 02): 31-32 (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Analysing the feasibility of an automated AI-based classifier for detecting paranasal anomalies in the maxillary sinus - Journal Article
  Hoffmann, Anna Sophie; Bhattacharya, Debayan; Becker, Benjamin Tobias; Beyersdorff, Dirk; Petersen, Elina; Petersen, Marvin; Eggert, Dennis; Schlaefer, Alexander; Betz, Christian Stephan
  Laryngo-Rhino-Otologie 102 (S 02): 200 (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Machbarkeitsanalyse eines automatisierten KI-basierten Klassifikationssystems zur Erkennung von Kieferhöhlenbefunden. - Journal Article
  Hoffmann, Anna Sophie; Bhattacharya, Debayan; Becker, Benjamin Tobias; Beyersdorff, Dirk; Petersen, Elina Larissa; Petersen, Marvin; Eggert, Dennis; Schlaefer, Alexander; Betz, Christian Stephan
  Laryngo-Rhino-Otologie 102 (S 02): 28 (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Early predictability of grasping movements by neurofunctional representations : a feasibility study - Journal Article
  Jakubowitz, Eike; Feist, Thekla; Obermeier, Alina; Gempfer, Carina; Hurschler, Christof; Windhagen, Henning; Laves, Max-Heinrich
  Applied Sciences (Switzerland) 13 (9): 5728 (2023)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Collaborative Robotic Biopsy with Trajectory Guidance and Needle Tip Force Feedback - Conference Paper
  Mieling, Till Robin; Neidhardt, Maximilian; Latus, Sarah; Stapper, Carolin; Gerlach, Stefan; Kniep, Inga; Heinemann, Axel; Ondruschka, Benjamin; Schlaefer, Alexander
  IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2023)
  Publisher DOI
  
  
• Unsupervised Anomaly Detection of Paranasal Anomalies in the Maxillary Sinus - Conference Paper
  Bhattacharya, Debayan; Behrendt, Finn; Becker, Benjamin Tobias; Beyersdorff, Dirk; Petersen, Elina; Petersen, Marvin; Cheng, Bastian; Eggert, Dennis; Betz, Christian Stephan; Hoffmann, Anna Sophie; Schlaefer, Alexander
  Medical Imaging: Image Processing (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Ultrasound Shear Wave Velocity Estimation in a small Field of View via Spatio-Temporal Deep Learning - Conference Paper
  Grube, Sarah; Bengs, Marcel; Neidhardt, Maximilian; Latus, Sarah; Schlaefer, Alexander
  Medical Imaging: Image Processing (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Up-Net : a generic deep learning-based time stepper for parameterized spatio-temporal dynamics - Journal Article
  Stender, Merten; Ohlsen, Jakob; Geisler, Hendrik; Chabchoub, Amin; Hoffmann, Norbert; Schlaefer, Alexander
  Computational Mechanics 71 (6): 1227-1249 (2023)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Towards fast adaptive replanning by constrained reoptimization for intra-fractional non-periodic motion during robotic SBRT - Journal Article
  Gerlach, Stefan; Hofmann, Theresa; Fürweger, Christoph; Schlaefer, Alexander
  Medical Physics 50 (7): 4613-4622 (2023)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Osteocyte apoptosis and cellular micropetrosis signify skeletal aging in type 1 diabetes - Journal Article
  Dragoun Kolibová, Sofie; Wölfel, Eva Maria; Hemmatian, Haniyeh; Milovanovic, Petar; Mushumba, Herbert; Wulff, Birgit; Neidhardt, Maximilian; Püschel, Klaus; Failla, Antonio Virgilio; Vlug, Annegreet; Schlaefer, Alexander; Ondruschka, Benjamin; Amling, Michael; Hofbauer, Lorenz C.; Rauner, Martina; Busse, Björn; Jähn-Rickert, Katharina
  Acta Biomaterialia 162: 254-265 (2023-05-01)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Optical force estimation for interactions between tool and soft tissues - Journal Article
  Neidhardt, Maximilian; Mieling, Till Robin; Bengs, Marcel; Schlaefer, Alexander
  Scientific Reports 13 (1): 506 (2023-12)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Patched diffusion models for unsupervised anomaly detection in brain MRI - Conference Paper
  Behrendt, Finn; Bhattacharya, Debayan; Krüger, Julia; Opfer, Roland; Schlaefer, Alexander
  Medical Imaging with Deep Learning (MIDL 2023)
  Publisher DOI
  
  
• VR-based body tracking to stimulate musculoskeletal training - Preprint
  Neidhardt, Maximilian; Gerlach, Stefan; Schmidt, Felix Nikolai; Fiedler, I. A. K.; Grube, Sarah; Busse, Björn; Schlaefer, Alexander
  arXiv: 2308.03375 (2023)
  Publisher DOI
  
  
• Optical coherence elastography needle for biomechanical characterization of deep tissue - Conference Paper
  Mieling, Robin; Latus, Sarah; Fischer, Martin; Behrendt, Finn; Schlaefer, Alexander
  25th International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI 2022)
  Publisher DOI
  
  
• Spatio-temporal deep learning for medical image sequences - Doctoral Thesis
  Bengs, Marcel
  Technische Universität Hamburg (2023)
  Open Access
  
  
• Robust stochastic optimization of needle configurations for robotic HDR prostate brachytherapy - Journal Article
  Gerlach, Stefan; Siebert, Frank André; Schlaefer, Alexander
  Medical Physics 51 (1): 464-475 (2024-01)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Squeeze and multi-context attention for polyp segmentation - Journal Article
  Bhattacharya, Debayan; Eggert, Dennis; Betz, Christian Stephan; Schlaefer, Alexander
  International Journal of Imaging Systems and Technology 33 (1): 123-142 (2023-01)
  Open Access | Publisher DOI
  
  

Projekte

• SYNTRA - Einwicklung einer Pipeline für generative Modelle zur ungezielten Erzeugung von Bilddaten für Vor-Training, zur gezielten Synthese mit Patientenmerkenden und zur Generierung neuer Bilddaten auf Basis von Referenzbildern
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit 2023-2025
  Projektleitung: Schlaefer, Alexander
  
  
• SustAInLivWork - Centre of Excellence of Al for Sustainable Living and Working
  European Commission; Laufzeit 2023-2029
  Projektleitung: Schlaefer, Alexander
  
  
• GRK : Teilprojekt Innovative Technologien in der Krebsdiagnostik und -therapie
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2024
  Projektleitung: Schlaefer, Alexander
  Mitarbeitende: Bhattacharya, Debayan
  
  
• ACE - Accelerating the Home Care Innovation Ecosystem of the Future in the North Sea Region
  European Commission; Laufzeit 2023-2026
  Projektleitung: Schlaefer, Alexander
  
  
• Bayessche Rekonstruktionsalgorithmen für die Niedrigdosis-Computertomographie
  Forschungszentrum Medizintechnik Hamburg; Laufzeit 2022-2023
  Projektleitung: Mieling, Till Robin
  
  
• Digitalisierung postmortaler Biopsien (LOM)
  Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2022-2023
  Projektleitung: Neidhardt, Maximilian
  
  
• 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
  
  
• ICCIR - I³-Project - 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 2020-2023
  Projektleitung: Schlaefer, Alexander
  
  
• 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 2020-2023
  Projektleitung: Gerlach, Stefan
  
  
• 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.
  
  
• Adaptive Crossmodale Sensordatenerfassung - Fördermaßnahme: Informatikplattform ahoi.digital
  Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2018-2023
  Projektleitung: Knopp, Tobias; Schlaefer, Alexander
  
  

Kooperationspartner

• eemagine Medical Image Solutions GmbH
• Europäisches Cyberknife Zentrum München
• Universität zu Lübeck
• Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)
• Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck
• Philips GmbH Innovative Technologies
• jung diagnostics GmbH
• Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel