Studentenprojekte und HiWi-Jobs
Diese Seite enthält eine Übersicht von momentan verfügbaren Themen für SEPs, DAs, MAs, BAs, IDPs, etc. Bei Interesse bitte melden bei Dr. Heiko Gottschling oder Manuel Schröder.
Übersicht
Studentenprojekte
Auf AnfrageBoolesche Operationen auf Mesh-Objekten
Zur Planung von orthopädischen Eingriffen werden vielfach triangulierte Oberflächenmodelle (Meshes) der zu behandelnden Knochen verwendet. Dabei müssen die geplanten Schnitte oft virtuell simuliert werden. In diesem Projekt geht es darum, solche Schnittoperationen zwischen zwei Oberflächenmodellen (Knochen und Instrument) zu ermöglichen.
Wenn man die beiden Körper als Mengen betrachtet (z.B. "Menge aller Punkte, die zum Knochen gehören"), lässt sich die Schnittoperation als boolesche Verknüpfung darstellen: A minus B = A intersect not B. Solche Verknüpfungen sollen robust für Oberflächenmodelle implementiert werden.
Schnelle Kollisionsberechnung mit Eindringtiefe
Bei der Entwicklung von computergestützten Planungs- und Operationsverfahren ist es immer wieder notwendig, die Lage von verschiedenen geometrischen Objekten dahingehend zu beurteilen, ob sie sich schneiden oder nicht. Ein Anwendungsfall wäre z.B. die Bestimmgung der Eindringtiefe eines virtuellen Bohrers bei einer Operation am Knochen. Im Rahmen dieses Projektes soll ein schnelles und robustes Verfahren zur Kollisionsberechnung in C# entwickelt und implementiert werden, welches auch die Bestimmung der Eindringtiefe eines Objektes ermöglicht.
Optimierungsstrategien für die Hüftgelenksendoprothetik
Das Einsetzen eines künstlichen Hüftgelenks ist heutzutage eine routinemäßig durchgeführte Operation, die bei vielen Pathologien als Therapie indiziert ist. Die Patienten leiden vor der Operation zumeist an starken Schmerzen und sind durch einen eingeschränkten Bewegungsraum in ihrer Mobilität begrenzt. Ziel des Eingriffs ist es daher, den Patienten durch die Implantation eines künstlichen Hüftgelenks von den präoperativen Einschränkungen so weit wie möglich zu befreien und ihm dadurch ein Stück verlorene Lebensqualität wiederzugeben. Damit dies gelingt, ist es notwendig, dass der Operateur die Prothese so in der individuellen Anatomie des Patienten positioniert, dass das neue Gelenk postoperativ einen annähernd normalen Bewegungsraum ohne Impingement (Anschlagen der Prothese) ermöglicht und der Kraftfluss durch das Gelenk bei Bewegungen nicht zu einer Luxation (Auskugelung) führt. Eine präoperative Planung der Positionierung ist daher entscheidend für den Erfolg der Operation.
Ziel des Projektes ist die Umsetzung eines bereits im Rahmen einer Diplomarbeit entstandenen Konzepts für die semiautomatische, prä- und intraoperative Optimierung der Hüft-Endoprothesenpositionierung unter Berücksichtigung der individuellen Anatomie und Biomechanik des Patienten. Zu den Aufgaben zählt unter anderem die virtuelle Positionierung des Implantats anhand von Oberflächenmodellen sowie die Bestimmung des resultierenden Bewegungsraumes.

















