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Beste Video-Präsentation bei SEIA-Konferenz

Der IFSA Student Best Video Presentation Award bei der SEIA-Konferenz in Porto ging an Dinah Brandner, Masterstudentin am Institut für Elektrische Messtechnik.

Dinah Brandner
Dinah Brandner bei ihrem Forschungsaufenthalt in Stanford vor der Golden Gate Bridge

In ihrem bei der Konferenz ausgezeichneten Video präsentiert Dinah Brandner, BSc einen Schätzer, der die Diagnosegenauigkeit bei der Ultraschalluntersuchung der Brust erhöhen soll. Da statistisch gesehen jede achte Frau in ihrem Leben die Diagnose Brustkrebs erhält, wird viel Aufwand betrieben, die Diagnosegenauigkeit zu verbessern, um möglichst früh Veränderungen im Brustgewebe zu erkennen. Die derzeit gängigsten Methoden zur Früherkennung von Brustkrebs, - die Mammographie und das MR -, sind aber mit Risiken verbunden, deshalb wird versucht, die risikofreie Ultraschall-Bildgebung in ihrer Diagnose zu verbessern, um so regelmäßiges Testen risikofrei zu ermöglichen.
Verbesserungen in der Diagnosegenauigkeit können erzielt werden, wenn man zusätzlich zu den strukturellen Informationen Schätzungen der akustischen Eigenschaften der unterschiedlichen Bruststrukturen ergänzt. Jeder Gewebetyp hat seine eigenen spezifischen akustischen Eigenschaften, weshalb sich die Ultraschallwelle, die sich im Gewebe ausbreitet, in den jeweiligen Gewebearten unterschiedlich verhält. Aus der Literatur ist nun bekannt, dass krebsartige Strukturen im Gegensatz zum gewöhnlichen Brustgewebe stark dämpfende Wirkungen haben, die Diagnosegenauigkeit könnte daher verbessert werden indem man die Dämpfungsfaktoren der unterschiedlichen Brustgewebestrukturen bestimmt. Dazu wurde ein Schätzer entwickelt. Um aber zu testen, ob der Schätzer zu Ergebnissen mit geringer Abweichung vom realen Wert führt, muss man wissen was die realen Werte sind, und dazu sind entweder Gewebe-imitierende Phantome oder Ultraschallsimulationen nötig, bei denen man genaue Werte vorab definieren kann. Die so erhaltenen Ultraschallbilder können nun zum Testen des Schätzers verwendet werden.

Im Video wird der Schätzer präsentiert und die dazu verwendete Spectral-Log-Difference-Technik beschrieben, abschließend wurden die Ergebnisse präsentiert, die der Schätzer liefert, gezeigt an einem einfachen simulierten Ultraschallbild, das einen stark dämpfenden Einschluss umgeben von leicht dämpfendem Gewebe repräsentiert. Die Ergebnisse sind vielversprechend. Das Ziel ist, dem Ultraschallbild farbcodiert die einzelnen Dämpfungsfaktoren zu überlagern, um auffällige Stellen besser erkennbar zu machen

Das Paper und das zugehörige Video baut auf der Masterarbeit von Brandner auf, die sie am Institut für Elektrische Messtechnik und gemeinsam mit der Gruppe um Prof. Kathy Ferrara am Radiology Department der Stanford University erarbeitet hat. Diese Zusammenarbeit hat Prof. Bernhard Zagar eingefädelt, der mit Ferrara bereits vor einigen Jahren in den USA zusammengearbeitet hat. Brandner: „Ich habe nach meinem Bachelorabschluss im März 2019 am Institut für elektrische Messtechnik bei Prof. Zagar angefangen zu arbeiten, und er fragte mich irgendwann ob ich mir schon mal überlegt habe an einer amerikanischen Uni zu studieren, er kenne nämlich eine Professorin die an der Stanford University arbeitet und vielleicht lasse sich da was einfädeln. Ich habe anfangs gelacht, weil es ziemlich unwirklich schien, aber plötzlich ergab sich die Chance mit dem LCM im Zuge ihres COMET K-2 Programm der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) wirklich einen Forschungsaufenthalt dort zu machen. Dann nahm alles seinen Lauf, ich besuchte Kathy Ferrara im August 2019, um ihr Labor kennenzulernen und zu klären wie ich mich darauf vorbereiten kann. Und im Februar 2020 stand ich dann wirklich im Labor neben Kathy Ferrara und ihrem Team. Corona bedingt musste ich aber leider nach 1,5 Monaten statt geplanten 3 Monaten heimreisen, aber die Zusammenarbeit ist bis jetzt weitergeführt worden.“

Die Auszeichnung mit dem Best Video Presentation Award sieht Brandner als schöne Anerkennung, „so etwas motiviert weiter zu machen. Aber vor allem macht es mich stolz und es freut mich, mit dieser Auszeichnung die Bestätigung von Außenstehenden zu bekommen, dass sich das, was ich mache, zeigen lassen kann.“   

Die SEIA-Konferenz ist ein Forum für die Präsentation, die Diskussion und den Austausch von Informationen und den neuesten Forschungs- und Entwicklungsergebnissen auf den Gebieten der Sensorik, Elektronik, Messinstrumente, Wandler und verwandter Gebiete und wird jährlich abgehalten. Die für Ende September anberaumt gewesene SEIA-Konferenz 2020 hat als Hybridveranstaltung in Porto stattgefunden. 70 Beiträge aus 21 Ländern waren eingereicht und 50 Abstracts für Präsentationen ausgewählt worden.

Brandner hat im Zuge des Forschungsaufenthalts in den USA am Linz Center of Mechatronics in der Area Sensors & Communication zu arbeiten begonnen und betreibt nun daneben ihr Masterstudium fertig.

NEWS 12.10.2020

Fachbereich Mechatronik