Hjem

Institutt for informatikk

News

BFS støtte til medisinsk visualiseringsprosjekt

Vi ser dette nye prosjektet som en fantastisk mulighet til å bidra med topp visualiseringsforskning inn i det medisinske feltet her i Bergen.

vidi-teaser.png

Image of the project
Foto:
Arranged by Stefan Bruckner

Dette er en følge av mange års forskning, og viser fordeler med å samarbeide tverrfaglig for å løse nye problemer som krever integrasjon av flere ulike kompetansefelt. Dette sier prosjektleder professor Helwig Hauser, som sammen med vår forskergruppe i visualisering og institutt for informatikk, er svært glad for nyheten om at BFS tildeler 7,5 MNOK over fire år til prosjektet Visual Data Science for Large Scale Hypothesis Management in Imaging Biomarker Discovery. BFS-finansieringen vil bli komplettert med 12,5 MNOK (fra fakultet og institutt) slik at det totale prosjektbudsjettet er på 20 MNOK.

Vi ser dette i sammenheng med vår tidligere innsats for å bidra sterkt til Bergen MedVis-initiativet, sier Hauser, en innsats som har trukket til seg internasjonal anerkjennelse det siste tiåret. Videre er vi glade for at to komplementære prosjekter også mottar finansiering (ett av prof. Arvid Lundervold og ett av prof. Ingfrid Haldorsen), noe som gir gode muligheter for gjensidig inspirasjon og lovende synergier. Den utvidede finansieringen av Bergens Forskningsstiftelse, supplert med betydelige økonomiske forpliktelser fra både fakultetet og avdelingen vår, utgjør en uvurderlig støtte til forskningsaktiviteten vår og gjør det mulig at vi kan videreføre våre tidligere suksesser (ikke minst i medisinsk visualisering) inn i nye sterke bidrag til den tilsvarende og raske internasjonale utviklingen.

Prosjektet er en av tre mottakere i denne utlysningsrunden som var kun for prosjekter knyttet til det nye Senter for medisinsk visualisering, som er under etablering på Haukeland Universitetssykehus og som åpner offisielt 11 desember.

Hauser mener at støtten fra BFS er av stor betydning, og at prosjektet kan utvikle løsninger for bedre utnyttelse av medisinsk bildedata, noe som kan bedre fastsetting av pasientdiagnose og tilhørende behandlingsplanlegging: I tillegg til den langsiktige betydningen når det gjelder fremtidige medisinske fordeler på grunn av vår teknologiforskning, finner vi også vårt prosjekt viktig som et bidrag til banebrytende forskning innen datavitenskap og i vårt tilfelle: visuell datavitenskap. Mengden og kompleksiteten til nåværende medisinske bildedata fører til nye utfordringer i kunnskapsutvinning og beslutningstaking. Imaging-biomarkører kan forbedre diagnostikk- og behandlingsplanlegging, basert på kvantitative verdier som kan beregnes fra de målte dataene. Utforskingen av imaging biomarkører er en svært utfordrende oppgave, og tradisjonelt kan bare en enkelt hypotese (for en ny biomarkør) undersøkes om gangen, noe som gjør det umulig å utforske veldig mange, så vel som mer komplekse potensielle imaging biomarkører på tvers av multi-aspektdata. Vi foreslår å undersøke og fremme visuell datavitenskap for å forbedre utforsking av imaging biomarkører gjennom den visuelle integrasjonen av multi-aspekt medisinske data med et nytt visualisering-aktivert hypotesestyrt rammeverk. Gjennom integrering av beregningsmetoder og interaktive visuelle analyseteknikker, planlegger vi å redusere tiden det tar å oppdage nye biomarkører ved å la strukturerte sett av hypoteser undersøkes samtidig. Et annet relatert mål er å muliggjøre oppdagelsen av mer komplekse bildebehandlingsbiomarkører, på tvers av flere modaliteter, som potensielt er i stand til å mer nøyaktig karakterisere sykdommer. Dette burde føre til en ny form for å designe innovative og effektive bildebehandlingsprotokoller og til å finne nye biomarkører for biomerking, forbedre suboptimale bildeprotokoller og dermed også redusere skanningskostnader. Prosjektet vårt er en virkelig tverrfaglig forskningsinnsats som bringer visualiseringsforskning og bildebehandling sammen i ett prosjekt, og dette passer perfekt til Senter for medisinsk visualisering som åpner i desember.

Når det gjelder forventede resultater for prosjektet, sier Hauser: Prosjektet retter seg først og fremst mot vitenskapelig resultat i form av publikasjoner og har en plan om å lede to nye doktorgradsstudenter til å fullføre sine PhD-prosjekter i forbindelse med vårt prosjekt. Videre vil det være programvareprototyper av våre nye visualiseringsløsninger, så vel som casestudier på sammenheng med (minst) tre anvendelsesområder (gynekologisk kreft, multippel sklerose, kognitiv aldring).

Finansieringen vil hovedsakelig bli brukt til å finansiere ansettelser i prosjektet som inkluderer to postdoktorer (3 år) og to doktorgradsstudenter (4 år). Prosjektet er en tverrfaglig forskningsinnsats, integrering av visualiseringsforskning med bildeforskning, sier Hauser: fra oss stiller vi med: meg selv, Stefan Bruckner og Noeska Smit; for bildeforskning er det Renate Gruner på vegne av Institutt for fysikk og teknologi.

I tillegg til den tverrfaglige metodiske innsatsen, ser prosjektet også på tre spesielle applikasjoner:
- Prof. Ingfrid Haldorsen vil være samarbeidspartner i dette prosjektet og bidrar med sin ekspertise på utforsking av imaging biomarkører gjennom avansert bildebehandling i gynekologisk kreft.
- Prof. Kjell-Morten Myhr vil være en samarbeidspartner i nevrologi og står i for de planlagte casestudier med hensyn til multippel sklerose.
- Prof. Arvid Lundervold vil være en annen samarbeidspartner fra UiB, Institutt for biomedisin, bidragende kompetanse innen medisinsk bilde prosessering og mønstergenkjenning, samt langsgående avbildningsdata fra det kognitive aldringsprosjektet.

Hauser legger også til: vi er heldige å ha et sterkt internasjonalt nettverk, knyttet til prosjektet vårt, inkludert følgende eksperter:
- Prof. Bernhard Preim (leder av visualiseringsgruppen, Dept. of Simulering og grafikk, Univ. av Magdeburg, Tyskland), som bidrar med sin kompetanse innen medisinsk visualisering og visuell analyse av medisinske data, spesielt også kohortstudiedata.
- Associate Prof. Anna Vilanova (Computer Graphics and Visualization Gruppe, Informatikkdepartementet, Delft Univ. av teknologi, Nederland), bidrar med sin kompetanse innen biomedisinsk bildeanalyse og interaktiv visualisering av dimensjonsreduksjonsmetoder. 
- Prof. Jos Roerdink (leder av den vitenskapelige visualisering og datamaskin, Grafikkgruppe), Johann Bernoulli Institutt for matematikk og datamaskin vitenskap, Univ. av Groningen, Nederland), som bidrar med sin kompetanse i beregningsanalyse av biomedisinske data.
- Prof. Peter Filzmoser (Leder av forskningsenhet Computational Statistikk, Institutt for statistikk og matematiske metoder i Økonomi, Wien Univ. of Technology, Østerrike), som bidrar med sin ekspertise innen statistisk dataanalyse, spesielt robust statistikk.
- Associate Prof. Jaakko Peltonen (Leder av
Probabilistic Machine Learning group, Institutt for datalogi, Aalto Universitet, Finland), som bidrar med sin ekspertise i maskinlæring.

Den 11. og 12. desember åpner Senter for medisinsk visualisering offisielt med en åpningsseremoni og konferanse. Da vil det bli interaktive demonstrasjoner organisert av visualiseringsgruppen og andre, og Helwig Hauser vil presentere prosjektet, som nå har fått BFS støtte, på denne konferansen. For ytterligere detaljer og registrering for konferansen, vennligst besøk senterets nettside.