Realistische Interaktion mit Volumenmodellen zur Simulation von medizinischen Untersuchungs- und Behandlungstechniken

• Antragsteller: Professor Dr. Karl Heinz Höhne
• Fachliche Zuordnung: Epidemiologie und Medizinische Biometrie/Statistik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5227842

Simulationen von Untersuchungen und Eingriffen an digitalen Körpermodellen sind nur dann realistisch, wenn die Ergebisse der dazu nötigen Interaktionen möglichst naturgetreu visualisiert und die Reaktion des Modells gefühlt werden kann. Bisher entwickelte Verfahren erfüllen insbesondere bezüglich des optischen Erscheinungsbildes diese Bedingung noch nicht. Auf der Basis von Volumen-Modellen des menschlichen Körpers sollen dafür Algorithmen enwickelt werden, die das Ergebnis von Interaktionen wie freies Schneiden, Bohren, Fräsen so wiedergeben, daß freigelegte Schnittflächen sowohl bezüglich ihrer Textur als auch der Oberflächenneigung natürlich aussehen. Daneben sollen mit der Interaktion verbundene Volumen-Deformationen optisch natürlich dargestellt werden. Die Realitätsnähe soll durch Benutzung eines Interaktionsgerätes mit Kraftrückkopplung entscheidend unterstützt werden. Die zu entwickelnden Algorithmen sollen an vier Anwendungen zusammen mit Kollegen aus unserem Klinikum prototypisch getestet werden: Bohren in der Felsenbeinchirurgie, Simulation anatomischer Präparationen und OPZugänge, Simulation von Eingriffen in der kraniofazialen Chirurgie, sowie die Entfernung von Polypen in der virtuellen Koloskopie. Am Ende der Entwicklung soll ein auf einem PC laufender Prototyp eines Softwaresystems stehen, an dem die Pilotanwendungen demonstriert werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen