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Anwendungen in der Medizin
•Varioscope AR
•Sonic Flashlight
(von Christian Waechter
im Rahmen des Proseminars „Augmented Reality“)
Herausforderungen für die AR in der Medizin
• genaue Darstellung bis in den Millimeter-Bereich
• Real-Time Übertragung der Bilddaten
• günstige & leichte Apparate
Nachteile herkömmlicher HMDs
• Unterschiedliche Fokussierung der realen und der virtuellen Welt
• Keine genaue Überlappung der virtuellen mit der realen Welt, z.B. bei Augenbewegungen
• Zu sperrig für die Anwendung im Operationssaal
• zu hohe Kosten
Varioscope AR
• Idee: HMD zur Anwendung im Operationssaal
• entwickelt von der Gruppe um Prof. Dr. Wolfgang Birkfellner, Universität Wien
Voraussetzungen eines HMDs im klinischen Anwendungsbereich
• Kompatibilität zu schon vorhandenen Computer-Aided-Surgery Systemen
• Keine Verzögerung der virtuellen Objekte um Simulator Sickness zu vermeiden
• größtmögliche Bildqualität der realen Welt
• kein langes Justieren des HMDs
Prototyp des Varioscope AR
• Ausgangsmodell: Varioscope AF3 von LifeOptics, Wien– 300 gramm
– Operationsbereich: 300 - 600 mm
– Autofocus, Winkelkorrektur & Zoom
– günstig
– weit verbreitet
• Modifikationen:– LCD-Displays mit einer Auflösung von 640 * 480
– Semi - transparente Folie auf dem Rectification - Prisma– optical tracking system
Varioscope AF 3 Varisocope AR
Sonic Flashlight
• Idee: tragbares Gerät zur Visualisierung von Ultraschall-Bildern
• entwickelt von der Gruppe um Prof. Dr. George Stetten, Universität Pittsburgh
Vorgänger (1) des Sonic Flashlight
• Image overlay (von DiGioia)
– Einblenden der CT über dem menschl. Körper durch einen half - silvered mirror
– fest installierte Apparatur– liefert ein vom Standpunkt des Betrachters
unabhängiges, gerendertes Bild– Transmitter am Patienten und Chirurgen
Vorgänger (1) des Sonic Flashlight
Vorgänger (2) des Sonic Flashlight
• Slice display (von Masamune)
– Überlagerung der CT und dem menschl. Körper durch den half-silvered mirror : „Tomographic Reflection“
Nachteile:– statisches Bild während des Operationsverlaufs– Transmitter am Patienten
Prinzip des Sonic Flashlight
• Ultraschall-Transducer liefert 3D-Bild des Körperteils
ständig aktualisiertes Bild im Gegensatz zu der CT :
„Real Time Tomographic Reflection“
• Zusammenfassen von
Transducer, Spiegel &
Flachbildschirm in
einem Gerät
• Ultraschall - Transducer liefert 3D-Daten für den Flachbildschirm
• Half - silvered mirror halbiert den Winkel zwischen Ultraschall-Transducer und Flachbildschirm
Mögliche Anwendungsgebiete
• Biopsie verdächtiger Tumore
• Fruchtwasseruntersuchungen
• Anlegen eines Katheters
• Gehirnchirurgie
• usw.
Aussicht
• Entwicklung immer leichterer & kleinerer Geräte
• Zunahme der Genauigkeit
• Einbezug mehrerer Daten