Masterarbeit Andreas Hecht

Titel der Arbeit:
Machbarkeitsstudie zur 3D-Erfassung und Auswertung von medikamentös induzierter Gänsehaut
 
Betreuer:  
Danilo Schneider,Robert Koschitzki, Elka Frenz, Timo Siepmann
 
Beschreibung:
Im Rahmen dieser Arbeit werden photogrammetrische Aufnahme- und Auswertetechniken untersucht, um damit eine Studie zur Untersuchung der autonomen Nervenfunktion der Haut an dem Universitätsklinikum Dresden, Klinik und Poliklinik für Neurologie zu unterstützen.  
Für die genannte Studie wird ein Medikament auf der Haut appliziert, das zu einer lokalen Gänsehaut führt. Anhand der Fläche, die durch direkte sowie indirekte Stimulierung der am Applikationsort liegenden Hautnervenfasern in Form von Gänsehaut sichtbar wird, kann auf die Funktion der Hautnervenfasern geschlossen werden. In einem bisherigen Auswerteverfahren wird dafür ein Silikonabdruck (siehe Abbildung 1) von dem stimulierten Bereich angefertigt.  

 

Das Ziel dieser Arbeit ist es, diese Silikonabdrücke dreidimensional zu erfassen und anschließend hinsichtlich der medizinischen Fragestellung weitgehend automatisch auszuwerten. Dafür werden verschiedene Aufnahme- und Auswerteverfahren theoretisch auf ihre Eignung für diese Untersuchung analysiert, um daraus eine ergebnisorientierte Aufnahme- und Auswertestrategie zu entwickeln und diese praktisch umzusetzen.  
Für die Aufnahmen werden die Industriemesssysteme ATOS Triple Scan II sowie Kolibri FLEX 100, das auf dem Prinzip des Lichtschnittverfahrens basierende System MicroScan/MicroScribe und ein bildbasiertes Verfahren nach dem Structure-from-Motion Prinzip angewendet und hinsichtlich ihrer erreichbaren Genauigkeit bewertet.  
Die daraus entstehenden dreidimensionalen Daten werden aufgrund der bei Oberflächen vorliegenden Datenstruktur in 2,5-D Tiefenbilder (siehe Abbildung 2a) transformiert, um dann anhand einer texturorientierten Methode definierte Zielparameter abzuleiten. Die Zielparameter sind dabei die Anzahl, die Fläche und das Volumen der Gänsehaut sowie die Fläche des gesamten stimulierten Bereichs. Diese abgeleiteten Parameter werden daraufhin auf Genauigkeit untersucht. Diese Untersuchungen ergeben, dass die Paramater mit einer relativen Genauigkeit von einem Prozent, bei Dimensionen im Submillimeterbereich (vgl. Abbildung 2b), bestimmt worden sind.  
Es wird in der Arbeit gezeigt, dass sich photogrammetrische Aufnahme- und Auswerteverfahren für die Erfassung von medikamentös induzierter Gänsehaut für medizinische Studien eignen.