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Simulation elastodynamischer Eigenschaften von Humangewebe für VR-basiertes Training in der endoskopischen Chirurgie

模拟人体组织的弹性动力学特性，用于基于 VR 的内窥镜手术训练

基本信息

批准号：
5085420
负责人：
Professor Dr.-Ing. Wolfgang Straßer (†)
金额：
--
依托单位：
Fachbereich IV: Informatik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
1998
资助国家：
德国
起止时间：
1997-12-31 至 2002-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5085420?language=en
关键词：
Simulation elastodynamischer Eigenschaften von Humangewebe

项目摘要

Virtual Reality Methoden zum Training von Chirurgen für minimal invasive Eingriffe sind noch immer kostenintensiv und werden kaum in der Praxis eingesetzt. Zurückzuführen ist dies zum einen auf die noch immer benötigte hohe Rechenleistung, und daher die Notwendigkeit teure, leistungsfähige Rechner einzusetzen. Zum anderen sind die Trainingsszenarien relativ eingeschränkt und bilden die biophysikalische Realität nur in sehr grober Näherung ab. In diesem DFG-Projekt wollen wir beide Problemkreisen begegnen, indem wir physikalisch exaktere Modellierung mit hocheffizienten numerischen Methoden kombinieren. Zum Einsatz kommen sogenannte Partikelsysteme zur flexiblen Modellierung der Kraftfunktionen und neue Lösungsverfahren der zugrundeliegenden Differentialgleichungen, die Simulationen im Echtzeitbreich auch bei komplizierten nichtlinearen Kraftfunktionen erlauben. Als Ergänzung sollen in der hier beantragten zweiten Förderperiode Methoden adaptiert und echtzeitfähig implementiert werden, wie sie seit kurzem in der Geophysik für die Finite-Elemente-Simulation der Ausbreitung von Erdbebenwellen in porösen, viskoelastischen Medien benutzt werden. Mit der Verwendung physikalisch exakter Ansätze wir die Kopplung an physiologische Parameter möglich und es erschließen sich neue Anwendungsfelder im Bereich biomechanischer Simulationen.

虚拟现实方法是针对微创技术的 Chirurgen 培训，旨在提高患者的综合素质和实践能力。 Zurückzuführen ist dies zum einen auf die noch immer benötigte hohe Rechenleistung, and daher die Notwendigkeit teure, leistungsfähige Rechner einzusetzen. Zum anderen sind die Trainingsszenarien relativ eingeschränkt und bilden die Biophysicalsche Realität nur in sehr grober Näherung ab.在 DFG-Projekt 中，我们将围绕问题展开，并利用数值方法进行精确的物理建模。 Zum Einsatz kommen sogenannte Partikelsysteme zur 灵活的工艺功能模型和新的差异化设计模型，在 Echtzeitbreich 中进行模拟，并在工艺功能中进行复杂化。在早期阶段方法的调整和应用中，我们将在地球物理学中对有限元模拟进行研究，并在弹性介质中进行弹性模拟韦尔登。 Mit der Verwendung Phykalisch exakter Ansätze wir die Kopplung an Phyologische Parameter möglich und es erschließen sich neue Anwendungsfelder im Bereich biomechanischer Simulationen.