Bøker utgitt av Infinite Science Publishing

This volume shows how new approaches and methods in medical engineering and medical informatics can advance medicine, health, and health care. The Student Conference is an annual event at the BioMedTec Science Campus Lübeck. The Congress is organized by the Universität zu Lübeck and the University of Applied Science Lübeck. Master students of programs related to medical engineering science, medical informatics, biomedical engineering, and auditory technology present results of their recent research projects.

This volume shows how new approaches and methods in medical engineering and medical informatics can advance medicine, health, and health care. The Student Conference is an annual event at the BioMedTec Science Campus Lübeck. The Congress is organized by the Universität zu Lübeck and the University of Applied Science Lübeck. Master students of programs related to medical engineering science, medical informatics, biomedical engineering, and auditory technology present results of their recent research projects.

Anhand ausgewählter englischer Publikationen und einer deutschen Einführung werden Methoden zur individualisierten, visuo-haptischen, GPU-gestützten 4D-Virtual-Reality-Punktionssimulation vorgestellt. Statische Patientenmodelle werden durch Atembewegungsmodelle dynamisch augmentiert. Raybending-Algorithmen beschleunigen das visuo-haptische Rendering. Das medizinische Potenzial der in der Arbeit mit medizinischen Partnern evaluierten Methoden liegt in der pre-operativen Eingriffsplanung für das Patientenwohl und Behandlungskostenspareffekten. Konkret könnte bei Leberpunktionen die Anzahl der Nadelrepositionierungen deutlich reduziert werden.

Magnetic Particle Imaging (MPI) ist ein neuartiges Bildgebungsverfahren, das es erlaubt, eine dreidimensionale Verteilung von superparamagnetischen Eisenoxidpartikeln in Echtzeit zu visualisieren.Sowohl technische Limitierungen in der Instrumentalisierung als auch Abweichungen von der idealisierten Theorie von MPI führen zu einer verringerten Bildqualität sowie Fehlinterpretationen der Bilddaten. In dem Werk von Dr. Alexander Weber werden die negative Effekte dieser Imperfektionen mittels mathematischer Methoden behandelt. Bei den untersuchten Imperfektionen handelt es sich um die Inhomogenität und Stromabhängigkeit der statischen Magnetfelder, das Rauschen auf der MPI-Systemmatrix, den Einfluss von Partikeln außerhalb des intrinsisch sensitiven Bereichs sowie den Leckeffekt, der bei der Anwendung der diskreten Fouriertransformation auftritt.

Medizinwissenschaftlicher Fortschritt wird durch neue Messmethoden vorangetrieben. Ein neues Messverfahren in der medizinischen Bildgebung ist Magnetic Particle Imaging. Dieses tomographische Verfahren beruht auf der nichtlinearen Magnetisierungskurve von magnetischen Nanopartikeln, welche als Tracermaterial genutzt werden können. Das Potential der Methode besteht in ihrer hohen örtlichen und zeitlichen Auflösung bei hoher Sensitivität, ohne dabei schädlich auf den Patienten zu wirken.In diesem Werk wird die Echtzeitfähigkeit des Verfahrens erstmals vorgestellt. Dabei wurde gleichzeitig die Sensitivität des Messprozesses erhöht. Diese Errungenschaften wurden über eine Reihe von Änderungen des Verfahrens in der örtlichen Kodierung über magnetische Gradientenfelder erreicht. Es wurde ein Scanner mit einer elektronisch rotierbaren feldfreien Linie entworfen und realisiert. Parallel dazu wurde ein zur Kodierung passendes Rekonstruktionsschema entwickelt, welches das Magnetisierungsmodell der Nanopartikel berücksichtigt. Mit dem Scanner und der Rekonstruktion konnte die örtliche Verteilung von Nanopartikeln in Gefäßphantomen mit einem Durchmesser von 1 mm in Echtzeit rekonstruiert werden.