Abstract Deutsch
Die präoperative Planung neurochirurgischer Eingriffe basiert auf der Analyse komplexer medizinischer Bilddaten und der Bewertung räumlicher Zusammenhänge zwischen Zielstrukturen, funktionellen Arealen und potenziellen Risikostrukturen. Trotz zunehmender Verfügbarkeit dreidimensionaler Bilddaten erfolgt die Planung heute häufig weiterhin auf zweidimensionalen Bildschirmen, wodurch die räumliche Interpretation erschwert werden kann.
Ziel dieser Bachelorarbeit war die Entwicklung eines XR-gestützten Konzeptes zur Unterstützung der neurochirurgischen Operationsplanung. Hierzu wurden zunächst die Grundlagen von Extended Reality, aktuelle Anwendungen in der Medizin sowie Anforderungen der neurochirurgischen Planung untersucht. Darauf aufbauend wurden drei unterschiedliche Konzeptansätze entwickelt und hinsichtlich ihres Potenzials bewertet. Für die weitere Ausarbeitung wurde das Konzept einer geführten Planung am Beispiel einer Deep Brain Stimulation ausgewählt.
Hierfür wurde eine User Journey definiert, die den gesamten Planungsprozess strukturiert. Darauf aufbauend wurden die Informationsarchitektur ausgearbeitet. Das Ergebnis der Arbeit ist ein konzeptioneller Entwurf einer XR-Anwendung zur Unterstützung der neurochirurgischen Operationsplanung. Hierfür wurden ein Interface Design gestaltet und in Form exemplarischer Bildschirmansichten ausgearbeitet.
Abstract English
Preoperative planning of neurosurgical procedures is based on the analysis of complex medical imaging data and the assessment of spatial relationships between target structures, functional areas, and potential risk structures. Despite the increasing availability of three-dimensional imaging data, surgical planning is still frequently performed on two-dimensional displays, which can make spatial interpretation more challenging.
The objective of this bachelor’s thesis was to develop an XR-supported concept for assisting neurosurgical surgical planning. To achieve this, the fundamentals of Extended Reality, current medical applications, and the requirements of neurosurgical planning were first examined. Based on these findings, three different conceptual approaches were developed and evaluated with regard to their potential. For further elaboration, the concept of guided planning was selected, using Deep Brain Stimulation as a representative use case.
A user journey was then defined to structure the entire planning process. Building on this, the information architecture was developed. The result of this thesis is a conceptual design for an XR application to support neurosurgical surgical planning. For this purpose, an interface design was created and further developed through a series of exemplary screen mockups.
Werkschau
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