Freitag, 23.01.2015

Studium

Petersen-Preis der Technik 2014 für Nick Weiss

Histologische Gewebeschnitte als hochaufgelöste digitale Bilder - Masterarbeit in der Medizinischen Ingenieurwissenschaft am Institute of Mathematics and Image Computing und bei Fraunhofer MEVIS

Nick Weiss, Mitarbeiter von Fraunhofer MEVIS für Bildgestützte Medizin, Lübeck, wurde mit dem Prof. Dr. Werner Petersen-Preis der Technik 2014 ausgezeichnet. Es handelt sich um den höchstdotierten Technikpreis für Studierende der Ingenieurwissenschaften in Norddeutschland. Die Preisverleihung fand am 23. Januar 2015 im Rahmen der Absolventenfeier der Informatik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel statt. 

Nick Weiss belegte den ersten Platz mit seiner Masterarbeit „Registrierung histologischer Schnittbilder auf der Basis von Zellkerndichten“, die den Abschluss seines Studiums „Medizinische Ingenieurwissenschaft” darstellt. Die Arbeit wurde am Institute of Mathematics and Image Computing (MIC) der Universität zu Lübeck angefertigt und von Prof. Dr. Jan Modersitzki betreut. Weiterhin war die Lübecker Gruppe von Fraunhofer MEVIS an der Betreuung beteiligt, die eng mit dem Uni-Institut zusammenarbeitet.

Seit Oktober 2014 arbeitet Nick Weiss bei Fraunhofer MEVIS  in Lübeck. Die Gruppe hat, gemeinsam mit dem MIC, eine langjährige Expertise im Umfeld der Bildregistrierung. Durch die fortschreitende Digitalisierung in der Pathologie können heutzutage in vielen Forschungsinstituten histologische Gewebeschnitte als hochaufgelöste, digitale Bilder bereitgestellt werden. Aus diesen lässt sich mit Hilfe der Bildregistrierung z. B. das ursprüngliche Gewebe dreidimensional rekonstruieren. Diese Rekonstruktion kann dazu genutzt werden, die Gewebestrukturen eines Tumors zu analysieren und spezifische Wachstumsmuster zu erkennen. Außerdem lassen sich durch die Bildregistrierung auf geschickte Weise unterschiedlich gefärbte, histologische Schnittbilder fusionieren. Dadurch wird die Information, die jeder einzelne Schnitt trägt, ebenfalls vereint und kann gemeinsam ausgewertet werden.

Besondere Herausforderungen für die Bildregistrierung in diesem Bereich sind die vielfältigen Einflüsse während der Herstellung der Gewebeschnitte: die unterschiedlichen Färbungen und die hohe Auflösung der digitalen Bilder. Diesen begegnet Nick Weiss in seiner Arbeit mit einem völlig neuen Ansatz, der als Information die im Gewebe gut sichtbaren Zellkerne nutzt. Das Verfahren ist damit unabhängig von unterschiedlichen Färbungen. Anstelle der gesamten Bildinformationen müssen während der Registrierung lediglich die Zellkernpositionen gespeichert werden. Besondere Robustheit erhält das Verfahren über die Modellierung und den Vergleich der Zellkerndichten von zwei benachbarten Gewebeschnitten, die auf Basis der Zellkernpositionen geschätzt werden. In Zukunft soll dieser Ansatz weiter untersucht und verbessert werden.

Mit dem Petersen-Preis der Technik zeichnet die Prof. Dr. Werner Petersen-Stiftung in Kiel seit dem Jahr 2000 hervorragende Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten an den Universitäten und Fachhochschulen der Bundesländer Schleswig-Holstein, Hamburg und Mecklenburg-Vorpommern sowie im Ostseeraum aus. Der Preis stellt die am höchsten dotierte Auszeichnung für eine Abschlussarbeit eines MINT-Studienganges (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) in Deutschland dar und hat in der Wissenschaftslandschaft Norddeutschlands einen festen Platz gefunden. Der erste Platz ist mit 3.000 Euro dotiert.