Dauer:
1 Semester | Angebotsturnus:
Wird zurzeit nicht angeboten | Leistungspunkte:
6 |
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester: - Master Medizinische Informatik 2019 (Vertiefungsmodul), Medizinische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
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Lehrveranstaltungen: - CS4390-V: Virtual Reality in der Medizin (Vorlesung, 2 SWS)
- CS4390-Ü: Virtual Reality in der Medizin (Übung, 2 SWS)
| Workload: - 60 Stunden Präsenzstudium
- 90 Stunden Selbststudium und Aufgabenbearbeitung
- 30 Stunden Prüfungsvorbereitung
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Lehrinhalte: | - Ausgewählte Themen der Computer-gestützten Chirurgie: Virtual- und Augmented-Reality Methoden in Training, Planung und Navigation - im Detail:
- Algorithmen zur visuo-haptischen Darstellung medizinischer Bilddaten unter Einbeziehung aktueller Forschungsarbeiten aus der Virtual (VR) und Augmented Reality (AR):
- Segmentierung und Modellgenerierung aus medizinischer Bilddaten:
- Oberflächenmodelle
- Volumenmodelle
- Vertiefte Methoden des direkten und indirekten Volumenrendering (z.B. Ray Tracing)
- Registrierung zwischen Realsituation und virtueller Welt
- Computergestützte Navigation in der Medizin
- Visuelle Immersion durch Stereo-Bildgebung
- Haptische Immersion durch Kraftrückkopplung, Proxymethoden
- Haptische 3D-Interaktionen in virtuellen Körpern
- Hard- und Software-Komponenten von Simulatoren-, Planungs- und Navigationssystemen
- Bewertungmethoden der Trainingsleistung des Übenden (vgl. Serious Computer Games)
- Bewertung und Qualitätssicherung von VR-Systemen während der Entwicklung
- Beispielanwendungen Virtual/Augmented Reality in Training, Planung und Navigation
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Qualifikationsziele/Kompetenzen: - Die Studierenden können fortgeschrittene Verfahren der VR und AR einordnen, erläutern und für eine Problemstellung auswählen.
- Sie sind in der Lage, fortgeschrittene Methoden der Erzeugung virtueller Organ- und Körpermodelle zu erklären und zu charakterisieren.
- Sie kennen verschiedene Ansätze zur Patientenmodellierung, können die Modellierungsannahmen beschreiben und erläutern.
- Sie sind befähigt, die Eigenschaften verschiedener VR-Welt-Registrierungsmethoden einzuschätzen und für ein konkretes Registrierungsproblem Apparaturen und Methoden problemspezifisch auszuwählen.
- Sie kennen Methoden der computergestützten Navigation und können die Eigenschaften verschiedener Ansätze erläutern und beispielhaft anwenden.
- Sie können verschiedene vertiefte medizinische Visualisierungstechniken charakterisieren und anwendungsspezifisch sinnvoll auswählen und anwenden.
- Sie können verschiedene vertiefte haptische Interaktionstechniken charakterisieren und problemspezifisch auswählen und anwenden.
- Die Studierenden lernen aktuelle Bewertungsmethoden einerseits für Übende und andererseits Systeme aus dem VR-Themengebiet kennen und können diese problemspezifisch charakterisieren und auswählen.
- Die Studierenden lernen aktuelle medizinische Anwendungen der VR-Simulation praktisch kennen und können Teilkomponenten implementieren.
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Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch: - Klausur oder mündliche Prüfung nach Maßgabe des Dozenten
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Setzt voraus: |
Modulverantwortlicher: Lehrende: |
Literatur: - H. Handels: Medizinische Bildverarbeitung - 2. Auflage, Vieweg u. Teubner 2009
- B. Preim, C. Botha: Visual Computing for Medicine - Morgan Kaufmann, 2014
- P.M. Schlag, S. Eulenstein, T. Lange: Computerassistierte Chirurgie - Elsevier, 2010
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Sprache: - Wird nur auf Deutsch angeboten
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Bemerkungen:Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine (die Kompetenzen der unter ''Setzt voraus'' genannten Module werden für dieses Modul benötigt, sind aber keine formale Voraussetzung)
Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungszetteln gemäß Vorgabe am Semesteranfang
Modulprüfung(en):
- CS4390-L1: Virtual Reality in der Medizin
Dieses Modul ersetzt das gleichnamige Modul CS4390-KP05. |
Letzte Änderung: 18.12.2023 |
für die Ukraine