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Entwicklung eines Messsystems zur objektiven Ermittlung des Hüftrotationszentrums und der Beinlänge im Rahmen eines Hüftimplantatsystems

Development of an optical measurement system for hip implant surgery to evaluate the leg length and the hip rotation center

  • Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und prototypischen Umsetzung zweier unterschiedlicher optischer Ansätze, um die Beinlänge und Lage des Hüftrotationszentrums im Rahmen von Hüftendoprothesenoperationen zu bestimmen. Nach eingehenden Betrachtungen zum gegenwärtigen Stand der Technik, der medizinischen Grundlagen sowie dem Verständnis der Funktionsweise der eingesetzten Technologien werden beide Verfahren bezüglich medizinischer und technischer Anforderungen untersucht. Ziel der Arbeit ist es, sowohl einen Versuchsstand unter Verwendung von Markern, handelsüblichen RGB-Kameras und der Open Source Software Kinovea als auch ein Messverfahren auf Basis der Infrarot-Tiefenkamera Microsoft Kinect zu entwerfen. Die beiden untersuchten Verfahren sollen schlussendlich hinsichtlich deren Eignung und einem möglichen Praxiseinsatz beurteilt werden. Anhand exemplarischer Beinlängenmessungen und anschließender Auswertung der gewonnenen Resultate werden Aussagen über Genauigkeit, Laufzeitverhalten und Benutzbarkeit getroffen und ermöglichen darüber hinaus eine vergleichende Betrachtung beider Varianten.
  • This master thesis covers the conception and development of two different approaches for evaluating the leg length and the hip rotation center during a hip implant surgery. Therefor, medical and technical basics are described and current measurement systems are considered. Medical and technical requirements are also used to evaluate both approaches. The aim of this work is the development of two different optical measurement systems. One is based on markers and RGB cameras, the second approach uses the Microsoft Kinect camera. Different experiments are done with both systems to get information about their accurary, performance and usability.

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Metadaten
Author:Christian Kretzschmar
Advisor:Werner Remke, Ronny GrunertGND
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Name:Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU)
Nöthnitzer Straße 44, 01187 Dresden
Date of Publication (online):2013/09/25
Year of first Publication:2013
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2013/10/01
Tag:Beinlänge; Hüftimplantat; Hüftrotationszentrum; Kinect
GND Keyword:Implantat; Hüftgelenk; Messsystem; Kamera; Marker
Page Number:109 Seiten, 40 Abb., 27 Tab., 73 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2019/10/30