Surface 3D
In der Verbrennungsmedizin ist der prozentuale Anteil der verbrannten Körperoberfläche an der Gesamtkörperoberfläche der Patient*innen ein entscheidender Parameter, um eine adäquate Behandlung und Therapie zu gewährleisten. Die Schätzung der Gesamtkörperoberfläche ist jedoch aufgrund der individuellen Körpergröße und Körperproportionen eine große Herausforderung. Ungenaue Schätzungen des Verbrennungsausmaßes können zu suboptimalen medizinischen Entscheidungen führen, die erhebliche Konsequenzen für die Patient*innen haben. Mithilfe von Surface 3D wird eine präzise Berechnung der Verbrennungsgröße ermöglicht und somit die Patient*innen-Sicherheit sowie die Unterstützung des medizinischen Personals im klinischen Alltag sichergestellt.
In enger Kooperation mit zahlreichen medizinischen Partner*innen entwickelt die Forschungsabteilung Medizin-Informatik der RISC Software GmbH bereits seit rund 20 Jahren objektive 3D-Methoden zur Optimierung der Verbrennungsbehandlung und -dokumentation. Eines der zentralen Ergebnisse dieser Forschungsarbeit ist Surface 3D – ein interaktives, webbasiertes Tool zur hochpräzisen Annotation von Verbrennungswunden auf patient*innenspezifischen 3D-Körperoberflächenmodellen. Neben der automatischen Ermittlung des Verbrennungsgrades und der Berechnung der Wundgröße in Echtzeit ermöglicht Surface 3D eine umfassende Dokumentation der Wundheilung im Zeitverlauf.
Patient*innenspezifische 3D-Modelle
In Surface 3D können 3D-Basismodelle aus einer Modellsammlung an patient*innenspezifische Parameter wie Geschlecht, Gewicht oder Größe angepasst werden. Diese Modelle ermöglichen eine kontinuierliche Dokumentation der Verbrennungswunde.
Automatische Posenanpassung
Um einen effizienten Einsatz im klinischen Alltag zu ermöglichen, wurde eine automatisierte Posenanpassung des Modells implementiert. Dazu werden die Lage und Position der Gelenke mithilfe von maschinellen Lernalgorithmen aus einem einzigen RGB-Bild extrahiert. Durch die exakte Anpassung von Pose und Form des 3D-Modells ist die Übertragung der Wundflächen mit minimalem Aufwand und hoher Genauigkeit möglich.
Exakte Übertragung der Wundflächen
Surface 3D umfasst einfache Methoden zur Übertragung der Wunde auf den virtuellen Patient*innen-Avatar. Diese Methoden ermöglichen es, Verbrennungen selbst auf kleinsten Regionen exakt einzuzeichnen. Somit kann jede Veränderung im Zeitverlauf genau und übersichtlich dargestellt werden.
Umfassende Dokumentation
Surface 3D bietet die Möglichkeit, Informationen über Wunden und Verbände sowie klinische Befunde, Dokumente oder Fotos einfach per Drag-and-Drop direkt auf den entsprechenden Körper- oder Wundpositionen des 3D-Patient*innen-Modells zu speichern. So können Informationen über beispielsweise Wundinfektionen oder Komplikationen konsistent und konsequent dokumentiert werden. Durch diese umfassende Dokumentation wird eine hohe Rückverfolgbarkeit der Wundheilung im zeitlichen Verlauf sichergestellt.
Plattformunabhängigkeit
Surface 3D ist eine webbasierte Anwendung unter Einsatz moderner Webtechnologien wie Angular und three.js, wodurch eine plattformunabhängige Verwendung gewährleistet wird. Die Software läuft auf Android, iOS, Windows, Linux macOS und direkt in einem Webbrowser, ohne dass eine Installation erforderlich ist. Sie bietet je nach Anwendungsfall unterschiedliche Benutzer*innen-Oberflächen und kann durch den modularen Aufbau einfach für andere Anwendungen anpasst werden.
Details zum Projekt
- Projekt-Kurztitel: Surface 3D
- Projekt-Langtitel: Surface 3D
- Fördercall: Internes Forschungsprojekt der Forschungsabteilung Medizin-Informatik der RISC Software GmbH
Ansprechpartner
Projektleitung
Dr. Michael Giretzlehner
Head of Research Unit Medical Informatics