SEE-KID

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Im Rahmen des Projektes SEE-KID wird ein computerunterstütztes Simulationssystem mit dem Namen SEE++ (weiter-)entwickelt, welches dem Mediziner ermöglicht, pathologische Augenstellungen im Vergleich zu einem gewählten Normmodell am Computer nachzustellen, grafisch dreidimensional zu visualisieren sowie die Auswirkungen von chirurgischen Eingriffen an den Augenmuskeln zu berechnen und interaktiv darzustellen.

Der interdisziplinäre Forschungsbereich der biomechanischen Modellierung beschäftigt sich mit der computerunterstützten Modellierung von anatomischen Strukturen des menschlichen Körpers. Das Forschungsprojekt SEE-KID (Software Engineering Environment for Knowledge-based Interactive eye motility Diagnostics) fokusiert auf die virtuelle Repräsentation des extraokulären Bewegungs-apparates im Sinne eines funktionalen Modells der Augenmotilität für die Applikation in der Strabologie.

Blickt man auf die Geschichte der Modellentwicklung im Bereich des Strabismus, so fällt die starke mathematische Implikation und die damit fachübergreifende Komplexität dieses Themenbereiches auf. Besonders in Lehre und Ausbildung im Gebiet der Ophthalmologie ist ein detailliertes Verständnis für die Mechanik der Augenbewegungen sowie der funktionellen Zusammenhänge der Anatomie des Bewegungsapparates im Hinblick auf Diagnose und Therapie von Augenmotilitätsstörungen von bedeutender Relevanz. Im Rahmen des Projektes SEE-KID wurde ein computerunterstütztes Simulationssystem mit dem Namen SEE++ entwickelt. Dieses Simulationssystem soll dem Mediziner ermöglichen, pathologische Augenfehlstellungen im Vergleich zu einem gewählten Normmodell am Computer nachzustellen, grafisch dreidimensional zu visualisieren sowie die Auswirkungen von chirurgischen Eingriffen an den Augenmuskeln zu berechnen und interaktiv darzustellen. Auf diese Weise kann der Chirurg bereits am Computer den Trend eines muskelchirurgischen Eingriffs erfassen und damit für einen Patienten mit großer Wahrscheinlichkeit den jeweiligen optimalen Eingriff bestimmen. Durch das modellmäßige Erfassen von Augenmotilitätsstörungen und möglichst exakte Verstehen der zu Grunde liegenden Mechanismen sollen Mehrfachoperationen weitestgehend vermieden werden.

Die biomechanische Modellierung wird als ein Teilgebiet der Mechanik definiert. Sie setzt sich mit Effekten dynamischer Kräftebeziehungen des menschlichen Körpers auseinander. Die Grundlage für den Entwurf solcher Modelle ist die Kombination von Disziplinen der Physik mit Bereichen der Biologie und Physiologie. Das Studieren mechanischer Abläufe des menschlichen Körpers mit Hilfe mathematisch-physikalischer Methoden kann auch im weitesten Sinne der neu entstandenen wissenschaftlichen Disziplin der Bioinformatik zugeordnet werden.

Für die Güte eines biomechanischen Modells sind die Eigenschaften der klinischen Ergebnistreue und der dynamischen Erweiterbarkeit von größter Bedeutung. Ein existierendes Modell kann erst dann als relevant betrachtet werden, sobald die funktionellen Eigenschaften tendenziell den klinischen Erfahrungen entsprechen. Weiters ist die Modellstruktur so zu gestalten, dass neue physiologische oder biologische Erkenntnisse, ohne das Gesamtmodell zu invalidieren, im Sinne zusätzlicher Erweiterungen berücksichtigt werden können. Um solche Strukturen in einem computergestützten Modell realisieren zu können, benötigt man zusätzliche Methoden des Software-Engineering.

Das Simulationssystem SEE++ bietet:

  • kompakte, anschauliche und damit gut verständliche Wissensvermittlung in Lehre und Ausbildung,
  • wissenschaftlich orientiertes Vorgehen für die Praxis,
  • grundsätzliche Hinweise und zahlreiche Beispiele,
  • Basis für eigene Überlegungen zur Diagnostik und operativen Korrektur von Augenmotilitätsstörungen.

SEE++ ist geeignet für eine Vielzahl von Anwendern:

  • Ophthalmologen, Fachärzte sowie OrthoptistInnen können SEE++ bei der Unterstützung von Messungen und zur Diagnose und Archivierung von Pathologien verwenden.
  • Wissenschafter im Bereich der Ophthalmologie, Strabologie und Neurologie, Pädiater sowie Wissenschafter im Bereiche der Biophysik verwenden SEE++ als umfangreiches wissenschaftliches Werkzeug zur Untersuchung der Mechanik von Augenbewegungen.
  • Lehrern bietet SEE++ durch die anschauliche Darstellung eine wesentliche Unterstützung um grundsätzliche Abläufe von Augenbewegungen besser vermitteln zu können. Studenten haben die Möglichkeit mit SEE++ ihr Erlerntes anschaulich aufzuarbeiten, zu kontrollieren und eigene, vertiefende Ansätze interaktiv zu erarbeiten.

Weitere Informationen finden Sie unter: http://www.see-kid.at

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