Entwicklung echtzeitfähiger geometrischer Verfahren für eine interaktive chirurgische Simulation

交互式手术模拟实时几何方法的开发

• 批准号: 221909711
• 负责人: Professor Dr. Jan Stephen Bender
• 金额: --
• 依托单位: Visual Computing Institute
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/221909711?language=en
• 关键词: Entwicklung; echtzeitf; higer; geometrischer; Verfahren

In diesem Projekt sollen effiziente und stabile Simulationsverfahren entwickelt werden, die das physikalische Verhalten deformierbarer Körper realistisch nachbilden und eine Modifikation der Modelle in Echtzeit erlauben. Diese Verfahren sollen in interaktiven chirurgischen Simulationen zum Training von medizinischem Fachpersonal eingesetzt werden. In diesem Bereich werden sehr hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit und Stabilität gestellt. Außerdem muss das Verhalten der Organe realistisch nachgebildet werden. In den letzten Jahren wurden neue, sehr effiziente und bedingungslos stabile Simulationsverfahren entwickelt, die auf geometrischen Methoden basieren. Diese Verfahren sollen weiterentwickelt werden, so dass sie erstmals für medizinische Simulationen genutzt werden können. Dadurch sollen interaktive Simulationen mit sehr detaillierten Modellen möglich werden. Um sicherzustellen, dass die Verfahren für die chirurgische Simulation geeignet sind, soll die interaktive Entfernung eines Tumors in der Leber simuliert werden. Die benötigten physikalischen Modelle sollen aus realen Patientendaten generiert werden. Bei der Operation sollen verschiedene Arten von Körpern stabil miteinander interagieren können: Starrkörper (z.B. Skalpell) und deformierbare Körper (z.B. Organe, Arterien). Weiterhin wird eine sehr effiziente Kollisionserkennung und eine robuste Kollisionsbehandlung mit Reibung benötigt. Für einen virtuellen chirurgischen Eingriff sollen realistische Risse und Schnitte unterstützt werden. Außerdem sollen adaptive Modelle entwickelt und eine GPU-basierte Optimierung untersucht werden, um die Geschwindigkeit weiter zu steigern.

在该项目所要求的高效和稳定的模拟运行中，物理状态变形是最真实的，并且是在未来的模型中进行的修改。医疗保健中的个人行为和稳定性。稳定的模拟运行，基于几何方法。 sicherzustellen，dass die Verfahren für die chirurgische 模拟geeignet sind，soll die 交互式Entfernung eines der Leber simuliert werden 中的肿瘤。 miteinander interagieren können：Starrkörper（z.B. Skalpell）和deformierbare Körper（z.B. Organe，Arterien）。 Sollen realistische Risse und Schnitte unterstützt werden。