Modellbasierte Simulation der Atembewegung für das Virtual-Reality-Training von Punktionseingriffen

Matthias Wilms; Dirk Fortmeier; André Mastmeyer; Heinz Handels

doi:10.1007/978-3-662-46224-9_55

Modellbasierte Simulation der Atembewegung für das Virtual-Reality-Training von Punktionseingriffen

Matthias Wilms, Dirk Fortmeier, André Mastmeyer, Heinz Handels

Institut für Medizinische Informatik

Graduate School for Computing in Medicine and Live Science

Abstract

Virtual-Reality-Simulatoren bieten Medizinern eine virtuelle Trainingsumgebung, in der Eingriffe kostengünstig trainiert und geplant werden können, ohne hierbei reale Patienten zu gefährden. Eine Einschränkung der meisten VR-Trainingssimulatoren ist, dass sie von einem statischen Patienten ausgehen, dessen Anatomie im Bereich des simulierten Eingriffs während der Simulation keiner durch die Atmung verursachten Bewegung unterliegt. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie Methoden zur Modellierung und Schätzung der Atembewegung aus dem Bereich der Strahlentherapie bewegter Tumoren genutzt werden können, um eine realistische Simulation komplexer, variabler Atembewegungen in VR-Trainingssimulatoren zu erreichen. Die entwickelte Methodik erlaubt eine Visualisierung der Atembewegung in Echtzeit und ermöglicht eine haptische Interaktion mit dem atmenden virtuellen Körper. Dies wird exemplarisch für das Szenario der Leberpunktion gezeigt.

Originalsprache	Deutsch
Titel	Bildverarbeitung für die Medizin 2015
Redakteure/-innen	Heinz Handels, Thomas Martin Deserno, Hans-Peter Meinzer, Thomas Tolxdorff
Seitenumfang	6
Herausgeber (Verlag)	Springer Vieweg, Berlin Heidelberg
Erscheinungsdatum	25.02.2015
Seiten	317-322
ISBN (Print)	978-3-662-46223-2
ISBN (elektronisch)	978-3-662-46224-9
DOIs	https://doi.org/10.1007/978-3-662-46224-9_55
Publikationsstatus	Veröffentlicht - 25.02.2015
Veranstaltung	Workshop on Bildverarbeitung fur die Medizin 2015 - Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland Dauer: 15.03.2015 → 17.03.2015

UN SDGs

Dieser Output leistet einen Beitrag zu folgendem(n) Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung

SDG 3 – Gesundheit und Wohlergehen
SDG 9 – Industrie, Innovation und Infrastruktur

Dokumente

10.1007/978-3-662-46224-9_55

Weitere Links

http://www.imi.uni-luebeck.de/en/content/modellbasierte-simulation-der-atembewegung-f%C3%BCr-das-virtual-reality-training-von-punktionsein

Zitieren

Wilms, M., Fortmeier, D., Mastmeyer, A., & Handels, H. (2015). Modellbasierte Simulation der Atembewegung für das Virtual-Reality-Training von Punktionseingriffen. in H. Handels, T. M. Deserno, H.-P. Meinzer, & T. Tolxdorff (Hrsg.), Bildverarbeitung für die Medizin 2015 (S. 317-322). (Informatik aktuell). Springer Vieweg, Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-46224-9_55

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Modellbasierte Simulation der Atembewegung für das Virtual-Reality-Training von Punktionseingriffen. / Wilms, Matthias; Fortmeier, Dirk; Mastmeyer, André et al.
Bildverarbeitung für die Medizin 2015. Hrsg. / Heinz Handels; Thomas Martin Deserno; Hans-Peter Meinzer; Thomas Tolxdorff. Springer Vieweg, Berlin Heidelberg, 2015. S. 317-322 (Informatik aktuell).

Publikation: Kapitel in Büchern/Berichten/Konferenzbänden › Konferenzbeitrag › Begutachtung

TY - GEN

T1 - Modellbasierte Simulation der Atembewegung für das Virtual-Reality-Training von Punktionseingriffen

AU - Wilms, Matthias

AU - Fortmeier, Dirk

AU - Mastmeyer, André

AU - Handels, Heinz

PY - 2015/2/25

Y1 - 2015/2/25

N2 - Virtual-Reality-Simulatoren bieten Medizinern eine virtuelle Trainingsumgebung, in der Eingriffe kostengünstig trainiert und geplant werden können, ohne hierbei reale Patienten zu gefährden. Eine Einschränkung der meisten VR-Trainingssimulatoren ist, dass sie von einem statischen Patienten ausgehen, dessen Anatomie im Bereich des simulierten Eingriffs während der Simulation keiner durch die Atmung verursachten Bewegung unterliegt. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie Methoden zur Modellierung und Schätzung der Atembewegung aus dem Bereich der Strahlentherapie bewegter Tumoren genutzt werden können, um eine realistische Simulation komplexer, variabler Atembewegungen in VR-Trainingssimulatoren zu erreichen. Die entwickelte Methodik erlaubt eine Visualisierung der Atembewegung in Echtzeit und ermöglicht eine haptische Interaktion mit dem atmenden virtuellen Körper. Dies wird exemplarisch für das Szenario der Leberpunktion gezeigt.

AB - Virtual-Reality-Simulatoren bieten Medizinern eine virtuelle Trainingsumgebung, in der Eingriffe kostengünstig trainiert und geplant werden können, ohne hierbei reale Patienten zu gefährden. Eine Einschränkung der meisten VR-Trainingssimulatoren ist, dass sie von einem statischen Patienten ausgehen, dessen Anatomie im Bereich des simulierten Eingriffs während der Simulation keiner durch die Atmung verursachten Bewegung unterliegt. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie Methoden zur Modellierung und Schätzung der Atembewegung aus dem Bereich der Strahlentherapie bewegter Tumoren genutzt werden können, um eine realistische Simulation komplexer, variabler Atembewegungen in VR-Trainingssimulatoren zu erreichen. Die entwickelte Methodik erlaubt eine Visualisierung der Atembewegung in Echtzeit und ermöglicht eine haptische Interaktion mit dem atmenden virtuellen Körper. Dies wird exemplarisch für das Szenario der Leberpunktion gezeigt.

UR - http://www.imi.uni-luebeck.de/en/content/modellbasierte-simulation-der-atembewegung-f%C3%BCr-das-virtual-reality-training-von-punktionsein

U2 - 10.1007/978-3-662-46224-9_55

DO - 10.1007/978-3-662-46224-9_55

M3 - Konferenzbeitrag

SN - 978-3-662-46223-2

T3 - Informatik aktuell

SP - 317

EP - 322

BT - Bildverarbeitung für die Medizin 2015

A2 - Handels, Heinz

A2 - Deserno, Thomas Martin

A2 - Meinzer, Hans-Peter

A2 - Tolxdorff, Thomas

PB - Springer Vieweg, Berlin Heidelberg

T2 - Workshop on Bildverarbeitung fur die Medizin 2015

Y2 - 15 March 2015 through 17 March 2015

ER -