Masterarbeit MSTR-2025-113

Bibliograph.
Daten
Dec, Dominik: Ubiquitäre Visualisierung angeborener Herzfehler.
Universität Stuttgart, Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Masterarbeit Nr. 113 (2025).
97 Seiten, deutsch.
Kurzfassung

In dieser Arbeit wird ein Modell zur dreidimensionalen Visualisierung angeborener Herzfehler vorgestellt. Diagnosen zu diesen Herzfehlern werden üblicherweise auf Basis der transthorakalen Echokardiografie (TTE) von Spezialisten erstellt und in Textform dokumentiert. Aufgrund der komplexen Anatomie des Herzens und der individuellen Anomalien entstehen dabei Kommunikationsprobleme zwischen Kinderkardiologen, Hausärzten, Patienten und deren Angehörigen, was sich negativ auf die Behandlung der Patienten auswirkt. Ziel der Arbeit ist es, diesen Spezialisten die Möglichkeit zu geben, ihr mentales Bild, das sie sich während der TTE erarbeiten, in einem dreidimensionalen Modell festzuhalten. Das Modell basiert auf Signed Distance Fields (SDFs) und bildet die unterschiedlichen Herzstrukturen durch einzelne Segmente ab, während die Herzgefäße mittels kubischer Bézier-Splines modelliert werden. Durch boolesche Operationen lassen sich die einzelnen Segmente zu einem Gesamtmodell zusammenführen, wobei eine bestimmte anatomische und topologische Konsistenz gewährleistet wird. Die dafür entwickelte, plattformübergreifende Applikation ermöglicht eine interaktive Modellierung der Herzfehler über eine Benutzeroberfläche, welche die zugrunde liegenden Modellparameter abstrahiert und intuitiv anpassbar macht. In einem Experteninterview konnten verschiedene komplexe Herzfehler erfolgreich und in angemessener Zeit modelliert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass das Modell eine Vielzahl angeborener Herzfehler abdeckt und die zugehörigen hämodynamischen Gegebenheiten strukturell und qualitativ darstellen kann. Gleichzeitig wurden Verbesserungsmöglichkeiten identifiziert, die zukünftigeWeiterentwicklungen des Modells erleichtern. Das vorgestellte System legt somit die Grundlage für eine praxisnahe Modellierung, Visualisierung und verbesserte Kommunikation komplexer angeborener Herzfehler.

Volltext und
andere Links
Volltext
Abteilung(en)Universität Stuttgart, Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme, Visualisierung und Interaktive Systeme
BetreuerSedlmair, Prof. Michael; Reina, Dr. Guido; Oberle, Dr. Simon
Eingabedatum13. August 2026
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