# Module im Bereich: Anwendungsfach - Medizintechnik

# Computer-Assisted Surgery

##### Winter 


##### (in German: Computer-Assisted Surgery )

<table bgcolor="#7FB3D9" border="1" id="bkmrk-%5Btitle%5D" style="width: 100%; border-collapse: collapse; border-width: 1px; border-style: none;"><colgroup><col style="width: 100%;"></col></colgroup><tbody><tr style="background-color: rgb(235, 243, 249);"><td>##### <span style="color: rgb(0, 104, 180);">**Module-ID:** </span><span style="color: rgb(0, 104, 180);">**FIN-INF-110514** </span>

</td></tr></tbody></table>

<table bgcolor="#7FB3D9" border="1" id="bkmrk-" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 13.061%;"></col><col style="width: 15.442%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col></colgroup><tbody><tr><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Abbreviation**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">CAS </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Credit Points**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">5 </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Semester**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">Winter </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Term**</span>

<span style="color: #3d3d3d;">5. 

</span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);">**<span style="color: rgb(61, 61, 61);">Duration</span>**

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">1 Semester </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Language**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">english</span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Level**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">Bachelor </span>

</td></tr></tbody></table>

<table border="1" id="bkmrk-verantwortung%3A-verwe" style="border-collapse: collapse; width: 100%; height: 124.8px; border-width: 1px; border-style: none;"><colgroup><col style="width: 24.7879%;"></col><col style="width: 75.2121%;"></col></colgroup><tbody><tr style="height: 35.4px;"><td style="height: 35.4px;">**Link:**</td><td style="height: 35.4px;">[ LSF](https://lsf.ovgu.de/qislsf/rds?state=wsearchv&search=1&subdir=veranstaltung&veranstaltung.semester=20262&veranstaltung.dtxt=Computer-Assisted+Surgery&P_start=0&P_anzahl=30&P.sort=veranstaltung.dtxt&_form=display "Computer-Assisted Surgery")</td></tr><tr><td>**Limited accessability:**</td><td></td></tr><tr style="height: 29.8px;"><td style="height: 29.8px;">**Responsibility:**</td><td style="height: 29.8px;">Christian Hansen </td></tr><tr style="height: 29.8px;"><td style="height: 29.8px;">**Lecturer:**</td><td style="height: 29.8px;">Christian Hansen </td></tr><tr><td>**Classes:**</td><td>- Lecture *Computer-Assisted Surgery*  
    Seminar *Computer-Assisted Surgery*  
    Team project *Computer-Assisted Surgery*

 </td></tr><tr style="height: 29.8px;"><td style="height: 29.8px;">**Applicability in curriculum:**</td><td style="height: 29.8px;">- B.Sc. INF: Informatik - Wahlpflicht  
- B.Sc. CV: Anwendungsfach - Medizintechnik  
- B.Sc. CV: Computervisualistik - Wahlpflicht  
- B.Sc. INGINF: Informatik - Wahlpflicht  
- B.Sc. WIF: Gestalten und Anwenden - Wahlpflicht  
- B.Sc. INF (bilingual): Informatik - Wahlpflicht  
  
</td></tr></tbody></table>

**Intended learning outcomes:** Students who complete this module ...

- have an in-depth knowledge of modern surgical and interventional imaging technologies such as iMRI, iCT and IOUS, as well as medical image processing
- understand methods such as surgical tracking, calibration and registration, which are essential for the development and application of surgical assistance systems
- can design and develop surgical planning and navigation systems.
- can write a state of the art report in the field of computer assisted surgery
- can read, analyse and briefly summarise scientific papers in a scientific report.

Within this module students can choose between a seminar or a team project. If students choose to undertake a seminar, they ... - will be able to read, understand and present scientific publications in the field of computer-assisted surgery
- will understand how to critically analyse scientific publications and improve their ability to present the results of others' research.

If students opt for a team project, they ... - will develop, test and evaluate a software tool in an interdisciplinary team
- will learn how to deal with conflict in interdisciplinary teams.

  
**Content:** This lecture provides an overview of computer-assisted surgery. After an introduction to the basics, the state of the art in computer-assisted surgery is presented using clinical examples. The following topics will be covered:

- Fundamentals of intra-operative imaging
- Fundamentals of surgical visualisation
- Computer-assisted surgical planning
- Surgical navigation systems
- Surgical Augmented Reality
- Surgeon-Computer Interaction
- Robotic Surgery
- Medical Software Development and Evaluation

**Workload:** 56h contact hours + 94h self study

<table border="1" id="bkmrk-studien-%2Fpr%C3%BCfungslei" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 32.0641%;"></col><col style="width: 34.9204%;"></col><col style="width: 33.0155%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Pre-examination requirements:**</td><td>**Type of examination:**</td><td>**Teaching method / lecture hours per week (SWS):**</td></tr><tr><td>Successful completion of the exercise/seminar

</td><td>oral exam

</td><td>- Lecture (2 SWS)
- Seminar (2 SWS) or team project (2 SWS)

</td></tr></tbody></table>

<table border="1" id="bkmrk-voraussetzungen-nach" style="font-family: var(--font-body); font-size: 14px; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 50%;"></col><col style="width: 50%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Prerequisites according to examination regulations:**</td><td>**Recommended prerequisites:**</td></tr><tr><td>none

</td><td></td></tr></tbody></table>

<table border="1" id="bkmrk-medienformen%3A-litera" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 50%;"></col><col style="width: 50%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Media:**</td><td>**Literature:**</td></tr><tr><td></td><td></td></tr></tbody></table>

**Comments:**

# Computergestützte Diagnose und Therapie

**Winter**


(engl. Computer Aided Diagnosis and Therapy )

<table bgcolor="#7FB3D9" border="1" id="bkmrk-%5Btitle%5D" style="width: 100%; border-collapse: collapse; border-width: 1px; border-style: none;"><colgroup><col style="width: 100%;"></col></colgroup><tbody><tr style="background-color: rgb(235, 243, 249);"><td>##### <span style="color: rgb(0, 104, 180);">**Modulnummer: FIN-INF-110325** </span>

</td></tr></tbody></table>

<table bgcolor="#7FB3D9" border="1" id="bkmrk-" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 13.061%;"></col><col style="width: 15.442%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col><col style="width: 14.2515%;"></col></colgroup><tbody><tr><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Kürzel**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">CDT </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**CP**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">5 </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Semester**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">Winter </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Fachsem.**</span>

<span style="color: #3d3d3d;">ab 3. </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);">**<span style="color: rgb(61, 61, 61);">Dauer</span>**

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">1 Semester </span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Sprache**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">deutsch</span>

</td><td class="align-center" style="border: 5px solid rgb(255, 255, 255);"><span style="color: rgb(61, 61, 61);">**Niveau**</span>

<span style="color: rgb(61, 61, 61);">Bachelor </span>

</td></tr></tbody></table>

<table border="1" id="bkmrk-verantwortung%3A-verwe" style="border-collapse: collapse; width: 100%; height: 89.3907px; border-width: 1px; border-style: none;"><colgroup><col style="width: 20.2601%;"></col><col style="width: 79.7399%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Link zum LSF:**</td><td>[ LSF](https://lsf.ovgu.de/qislsf/rds?state=wsearchv&search=1&subdir=veranstaltung&veranstaltung.semester=20262&veranstaltung.dtxt=Computergest%C3%BCtzte+Diagnose+und+Therapie&P_start=0&P_anzahl=30&P.sort=veranstaltung.dtxt&_form=display "Computergestützte Diagnose und Therapie")</td></tr><tr><td>**Zugang beschränkt:**</td><td></td></tr><tr style="height: 29.7969px;"><td style="height: 29.7969px;">**Verantwortung:**</td><td style="height: 29.7969px;">Bernhard Preim </td></tr><tr style="height: 29.7969px;"><td style="height: 29.7969px;">**Dozent:in:**</td><td style="height: 29.7969px;">Bernhard Preim </td></tr><tr><td>**Lehrveranstaltungen:**</td><td>- Vorlesung *Computergestützte Diagnose und Therapie*
- Seminar *Computergestützte Diagnose und Therapie*

</td></tr><tr style="height: 29.7969px;"><td style="height: 29.7969px;">**Verwendbarkeit:**</td><td style="height: 29.7969px;">- B.Sc. CV: Anwendungsfach - Medizintechnik  
- B.Sc. CV: Computervisualistik - Wahlpflicht  
  
</td></tr></tbody></table>

**Angestrebte Lernergebnisse:** Die Studierenden ...

- kennen ausgewählte diagnostische u. therapeutische Prozesse, insbesondere die Rolle der medizinischen Bildgebung (Histologie, radiologische und nuklearmedizinische Bildgebung)
- haben die Fähigkeit, den Bedarf für eine Computerunterstützung abzuschätzen
- haben einen Einblick in die KI-gestützte medizinische Bildanalyse, einschließlich klinischer Anwendungsmöglichkeiten und noch bestehender Limitationen
- kennen die Kriterien für die Akzeptanz von (neuen) Softwarelösungen in der bildbasierten Diagnostik und Therapie

  
**Inhalt:**

- Prinzipien der 3D-Bildgebung in der Medizin
- Beschreibung ausgewählter diagnostischer Prozesse
- KI-basierte medizinische Bildanalyse
- Quantifizierung in der bildbasierten Diagnostik
- Computergestützte Diagnostik, insbesondere Erkennung von Lungenrundherden in CT-Daten und Läsionen in Mammographien
- Grundlagen und Anwendungen der virtuellen Endoskopie
- Grundlagen und ausgewählte Beispiele der Planung von Interventionen und Operationen
- Computergestützte Planung u. Bewertung von Operationsstrategien
- Integration von Simulation u. Visualisierung in der Therapieplanung
- Betrachtung von Fallbeispielen: Diagnostik von Gefäßerkrankungen, Planung und intraoperative Unterstützung neurochirurgischer Eingriffe,
- KI-Strategien zur Unterstützung diagnostischer Prozesse

**Arbeitsaufwand:** 56 h Präsenzzeit + 94 h selbstständige Arbeit

<table border="1" id="bkmrk-studien-%2Fpr%C3%BCfungslei" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 32.6591%;"></col><col style="width: 35.9941%;"></col><col style="width: 31.3468%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Prüfungsvorleistungen:**</td><td>**Studien-/Prüfungsleistungen:**</td><td>**Lehrform / SWS:**</td></tr><tr><td style="vertical-align: top;">Referat (im Seminar)

</td><td class="align-left" style="vertical-align: top;">- Schriftliche Prüfung, 2 Stunden
- Prüfungsvoraussetzung: Präsentation

  
</td><td class="align-left" style="vertical-align: top;">- 2 SWS Vorlesung
- 2 SWS Seminar

  
</td></tr></tbody></table>

<table border="1" id="bkmrk-voraussetzungen-nach" style="font-family: var(--font-body); font-size: 14px; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 50%;"></col><col style="width: 50%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Voraussetzungen nach Prüfungsordnung:**</td><td>**Empfohlene Voraussetzungen:**</td></tr><tr><td class="align-left" style="vertical-align: top;">keine

</td><td class="align-left" style="vertical-align: top;">Modul Computer Vision

</td></tr></tbody></table>

<table border="1" id="bkmrk-medienformen%3A-litera" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><colgroup><col style="width: 50%;"></col><col style="width: 50%;"></col></colgroup><tbody><tr><td>**Medienformen:**</td><td>**Literatur:**</td></tr><tr><td class="align-left" style="vertical-align: top;"></td><td class="align-left" style="vertical-align: top;">- Lehmann, Thomas „Digitale Bildverarbeitung für Routineanwendungen“, Universitätsverlag, 2005
- Preim, Bartz „Visualization in Medicine“, Morgan Kaufman, 2007
- Preim, Botha: Visual Computing for Medicine, 2nd Edition, , Morgan Kaufman, San Francisco, 2013

  
</td></tr></tbody></table>

**Hinweise:**