Computerassistierte Medizin (CompAssMed)

Ort

Campus Offenburg, Raum STB 1.01

Profil und Zielsetzung

Das Labor für Computerassistierte Medizin der Hochschule Offenburg ist ein reines Forschungslabor und bietet Arbeitsplätze für Mitarbeiter, Doktoranden und Studierende, die ihre Bachelor- oder Masterarbeit schreiben.

Im Zentrum der wissenschaftlichen Arbeit am Labor für Computerassistierte Medizin steht die Programmierung in MATLAB und C++, insbesondere die Ansteuerung von Hardware zur Lösung verschiedenster medizinischer Fragestellungen. Viele dieser Fragestellungen beinhalten die Kalibrierung, also das Auffinden von Parametern, die zur präzisen Verwendung und Ansteuerung einzelner Hardware-Komponenten wichtig sind.

Wissenschaftlicher Laborleiter

Prof. Dr.-Ing. Harald Hoppe

Mitarbeiter

Simon Hazubski, M. Sc.

Martin Klemm, M. Sc.

Simon Strzeletz, M. Sc.

Forschungsschwerpunkte

  • Navigation in der Chirurgie
  • Medizinische Mixed- und Augmented-Reality-Anwendungen
  • Intraoperative Operationsplanung
  • Robotik in der Medizin
  • Medizinische Bildverarbeitung
  • Navigierte Ultraschall-Anwendungen
  • Automatisierung von Kalibrier-Prozessen

Themengebiete für Abschlussarbeiten

  • Kalibrierung und Ansteuerung von Augmented- und Mixed-Reality-Brillen
  • Entwicklung von Endeffektoren für medizinische Anwendungen
  • Berührungslose Kalibrierung chirurgischer Instrumente
  • Kalibrierung von Ultraschallsonden
  • Synchronisation, Streaming und Überlagerung von Ultraschallbildern
  • Eye-Tracking für Mixed- und Augmented-Reality-Brillen
  • Ansteuerung des Baxter Research Robots für medizinische Anwendungen
  • Weiterentwicklung der im Labor entwickelten nicht modellbasierten Kalibrierung von Kameras
  • Nachverfolgung eines Katheters mittels Projektion oder Einblendung in eine Augmented-Reality-Brille

Ausstattung

  • Optisches Navigationssystem "Stryker FP 6000" mit verschiedenen Tracking Tools und Pointern
  • Chirurgische Fräse der Firma Stryker
  • Elektromagnetisches Navigationssystem "NDI Aurora" mit Table Top Field Generator und verschiedenen Sensoren
  • Forschungs-Roboter "Baxter" von Rethink Robotics (zwei Arme mit je sieben Freiheitsgraden)
  • Artec Eva 3D-Scanner mit Texturerfassung
  • Zonare Ultraschallsystem
  • Verschiedene Ultraschallgeräte der Firma Terason
  • Augmented- und Mixed-Reality-Brillen verschiedener Hersteller: Microsoft HoloLens, Vuzix STAR 1200 XLD, Meta2, Epson Moverio BT-200
  • Industriekameras verschiedener Hersteller (The Imaging Source, XIMEA, IDS etc.) für Bildverarbeitungs-Anwendungen
  • Aktuatoren zur Automatisierung von Kalibrierprozessen und zum Aufbau einfacher Roboter
  • Slideshow_Labor_Hoppe_1
  • Slideshow_Labor_Hoppe_2
  • Slideshow_Labor_Hoppe_3
  • Slideshow_Labor_Hoppe_4
  • Slideshow_Labor_Hoppe_6
  • Slideshow_Labor_Hoppe_7
  • Slideshow_Labor_Hoppe_8
  • Slideshow_Labor_Hoppe_9

Publikationen

2018

  • Hense J, Otte A, Hoppe H. Challenging brain computer Interfaces with a modularized real-time Software framework. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 2018; 122 (Suppl. 1): 7-8.
  • Hense J, Sachpazidis I, Hoppe H, Baltas D. Optimization of catheter positioning in HIPO inverse Treatment planning for HDR-brachytherapy of prostate Cancer with centroidal Voronoi tesselation. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 2018; 122 (Suppl. 1): 6.

2017

  • Otte A, Hoppe H. Non-invasive brain-machine-interface concepts for everyday use - a step Forward. Sci Robotics 2017: e-letter: http://robotics.sciencemag.org/content/1/1/eaag3296/tab-e-letters [published online: 7 March 2017].
  • Becker N, Hoppe H, Otte A. Robotersteuerung mit Hilfe von Covolutional Neural Networks. horizonte 50/ September 2017, ISSN 1432-9174, S. 4-5.
  • Klemm M, Seebacher F, Hoppe H. High Accuracy Pixel-Wise Spatial Calibration of Optical See-Through Glasses, Computers & Graphics, vol. 64, pp. 51-61, 2017.
  • Hense J, Sachpazidis I, Hoppe H, Baltas D. Positioning of catheters in HIPO inverse planning with centroidal voronoi tessellation for HDR brachytherapy of prostate cancer, Jahrestagung der BIOMEDIZINISCHEN TECHNIK und Dreiländertagung der MEDIZINISCHEN PHYSIK 10.-13. September 2017, Dresden. 

2016

  • Klemm M, Kirchner T, Gröhl J, Cheray D, Nolden M, Seitel A, Hoppe H, Maier-Hein L, Franz A M. MITK - OpenIGTLink for combining open-source toolkits in real-time computerassisted interventions, International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery; pp 1-11. (TR)
  • Klemm M, Seebacher F, Hoppe H. Flexible Three-dimensional Camera-based Reconstruction and Calibration of Tracked Instruments, 19th International Conference on Information Fusion (FUSION), Proceed., 5. bis 8. Juli 2016; pp 861-867.
  • Hoppe H, Seebacher F, Klemm M. Nicht modellbasierte Kalibrierung von Kameras mit Monitoren, T. Tolxdorff, T. M. Deserno, H. Handels, H.-P. Meinzer (Hrsg.): Bildverarbeitung für die Medizin 2016, Proceed., 13. bis 15. März 2016, Berlin; S. 50-55.
  • Klemm M, Seebacher F, Hoppe H. Non-parametric Camera-Based Calibration of Optical See-Through Glasses for AR Applications, 2016 International Conference on Cyberworlds (CW), Proceed., 28. - 30. September, Chongqing; pp 33-40.

2014

  • Klemm M, Hoppe H, Seebacher F. "[Poster] Non-parametric camera-based calibration of optical see-through glasses for augmented reality applications." Mixed and Augmented Reality (ISMAR), 2014 IEEE International Symposium on. IEEE, 2014.