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Duale Masterarbeit am Forschungscampus STIMULATE bei InLine-Med und OVGU
Der Forschungscampus STIMULATE bietet durch die enge Zusammenarbeit privater und öffentlicher Institutionen hervorragende Möglichkeiten für die Erforschung und Entwicklung innovativer und gebrauchstauglicher Medizintechnik. Wie eine interdisziplinäre und interinstitutionelle Forschungs- und Entwicklungsarbeit mit gebündelter Expertise zum Erfolg führen kann, zeigt die an der OVGU und der Firma InLine-Med GmbH absolvierte Masterarbeit von Mathews Jabaraj Soloman mit dem Thema „Analyse und Optimierung der Software-Architektur und des Front-End-Frameworks gemäß der Medizinprodukteverordnung für einen auf Webanwendungen basierenden DICOM-Viewer“.
DICOM steht dabei für „Digitale Bildgebung und Kommunikation in der Medizin“. DICOM-Viewer ermöglichen es, die Dateiinformationen des bildgebenden Geräts auf einem Monitor als Bild anzuzeigen. Traditionell wurden medizinische DICOM-Viewer speziell für Betriebssysteme wie Windows, Mac etc. entwickelt und in der Regel auf Workstations installiert. Um dem medizinischen Personal den Umgang mit Bilddaten zu erleichtern, entwickelte die am Forschungscampus STIMULATE beteiligte Firma InLine-Med einen völlig neuartigen webbasierten DICOM-Viewer namens InPlan-Viewer, an welchem auch Mathews Jabaraj Soloman während seiner Masterarbeit mitwirkte. Der InPlan-Viewer bietet eine Vielzahl von Funktionalitäten zur Planung und Durchführung von bilgeführten Eingriffen, kann DICOM Bilder auslesen und ermöglicht eine Bildanzeige und Verwendung auf verschiedenen Endgeräten, beispielsweise auch auf Tablets und Mobiltelefonen. Diese flexible und effiziente Bildanzeige in Kombination mit intuitiven interventionellen Funktionen verbessert den Arbeitsablauf des medizinischen Personals bei beispielsweise einer Operationsplanung vor einem chirurgischen Eingriff.
Im Detail wurde die High-Level-Architektur und das Software-Entwurfsmuster des InPlan-Viewers so modifiziert, dass die Software schnell erweitert werden kann. Für ein schnelleres Rendering von HTML-Elementen wurde ReactJS als Frontend-Framework eingesetzt. Schlussendlich wurden im Rahmen dieser Arbeit neue interventionelle Funktionen implementiert, wie z.B. das Alignment der anatomischen Ebenen mit Planungstrajektorien und die Durchführung von multiplanarer Rekonstruktion (MPR). Zukünftig ist geplant, für ein schnelles Rendering größerer Datensätze WebGPU zu verwenden, um die Graphical Processing Unit (GPU) des lokalen Rechners zu nutzen.
(Oktober 2021)
Dual Master Thesis at Research Campus STIMULATE at InLine-Med and OVGU
The Research Campus STIMULATE offers excellent opportunities for the research and development of innovative and usable medical technology through the close cooperation of private and public institutions. How interdisciplinary and inter-institutional research and development work with bundled expertise can lead to success was demonstrated by Mathews Jabaraj Soloman with his master thesis in "Analysis and optimization of the software architecture and the front-end framework as per Medical Devices Regulation for a web application based DICOM viewer".
DICOM stands for "Digital Imaging and Communication in Medicine". DICOM viewers allow the file information of the imaging device to be displayed on a monitor as an image. Traditionally, medical DICOM viewers were developed specifically for operating systems such as Windows, Mac, etc. and were usually installed on workstations. To make it easier for medical staff to handle image data, InLine-Med, a company involved in the Research Campus STIMULATE, developed a completely new web-based DICOM viewer called InPlan-Viewer, in which Mathews Jabaraj Soloman also participated during his master thesis. The InPlan-Viewer offers a variety of functionalities for planning and performing interventions, can read DICOM images and enables image display and useage on various devices, including tablets and cell phones. This flexible and efficient image display in combination with intuitive interventional functions improves the workflow of medical staff during, for example, operation planning prior to a surgical procedure.
In detail, the high-level architecture and software design pattern of the InPlan-Viewer has been modified so that the software can be quickly extended. For faster rendering of HTML elements, ReactJS was used as the front-end framework. Last but not least, new interventional features were implemented as part of this work, such as aligning anatomical planes with planning trajectories and performing multiplanar reconstruction (MPR). Future plans are to use WebGPU for fast rendering of larger datasets utilizing the local computer's Graphical Processing Unit (GPU).
(October 2021)