Softwareprojekt (BA), Wissenschaftliches Team- / Individualprojekt (MA), Laborpraktikum

Hier finden Sie ein Übersicht über laufende Studienarbeiten, Softwarepraktikas, Wissenschaftliche Teamprojekte und Laborpraktikas sowie entsprechende Themen in der AG Visualisierung.

Hinweis: Weitere Themen können durchaus aus den Masterthemen abgeleitet werden. Falls jemand noch keinen Teampartner hat, kann auch gern eine Email an die entsprechende Kontaktperson geschickt werden. Falls sich mehrere Studenten für ein Thema interessieren, kann die Arbeitsgruppe dann Rücksprache halten und ein Team kann gebildet werden.

Themen

  • VR: Build your Aneurysm

    Virtual simulations are a common possibility to provide neurosurgeons with additional training for cerebral aneurysm clipping. To provide appropriate training, the data/models (in this case aneurysms) have to be realistic and different cases should be included. This can be done by using patient-specific data. The problem is that the data is not always available and there are rare cases, so the user cannot train with many different models. Therefore, we are searching for a student who will implement an application to build own aneurysms that can be included in an existing clipping simulation.

    Your task would be to:

    • research existing and similar approaches and acquire some knowledge about cerebral aneurysms
    • implement an interactive application where the user virtually builds aneurysms

    The project should be realized in the game engine Unity, thus the following is required:

    • knowledge of basic computer graphics
    • experience with C# (and Unity)
  • VR: Simulating the opening of the Dura Mater

    Virtual simulations are a common possibility to provide neurosurgeons with additional training for cerebral aneurysm clipping. Before opening the brain, the dura mater (cerebral membrane) has to be removed carefully. This process is often missing in clipping simulations.

    Your task would be to:

    • research existing and similar approaches
    • implement an interactive virtual reality application where the user removes the dura mater

    The project should be realised in the game engine Unity, thus the following is required:

    • knowledge of basic computer graphics
    • experience with C# (and Unity)

  • 3D Deep learning for wall shear stress prediction of intracranial aneurysms

    Wall shear stress is a parameter derived from hemodynamic simulation and can be used in the diagnosis of intracranial aneurysms. We want to train a neural net to predict areas of high wall shear stress in intracranial aneurysms. This is a research oriented topic. Beside familiarization with recent research in deep learning on 3d structures it requires initiative and own ideas to advance the ongoing research.
    Material: surface meshes of (artificial) aneurysms and results of hemodynamic simulations
    Requirements: Programming experience (python), Experience with deep learning We expect high-qualified students interested in this project (team projects, bachelor or master thesis. Please send your application!

  • 4D-Segmentierung von Herzklappen mit Deep Learning

    In einem laufenden Forschungsprojekt zusammen mit der Herzchirurgie des Universitätsklinikums Heidelberg untersuchen wir CNN Deep Learning-Verfahren für die 4D-Segmentierung von Herzklappen auf klinischen Datensätzen. Basierend auf einer annotierten Trainingsdatenbank sollen verschiedene Netzwerke entwickelt und miteinander verglichen werden. Die Aufgabe eignet sich als Teamprojekt, kann aber auch für eine Abschlussarbeit angepasst werden.

    Anforderungen: Gute bis sehr gute Kenntnisse in Python und C++, Tensorflow/Keras/Pytorch

  • Wissenschaftliches Team-/Individualprojekt: Rekonstruktion und Visualisierung von Aneurysmen

    Im Rahmen aktueller Forschungsprojekte werden Strömungsverhältnisse und die Wanddicke bei Aneurysmen untersucht. Bisherige Bildgebungs-methoden können die Wanddicke nur unzureichend abbilden. Mit intravaskulärem Ultraschall kann auch die äußere Gefäßwand erfasst werden. Im Rahmen des STIMULATE Projekts wird die Eignung von intravaskulärem Ultraschall zur Beurteilung von zerebralen Aneurysmen untersucht. Das Projekt umfasst die neuartige und spannende Analyse von Gefäßinnen- und außenwand (basierend auf Tierpräparaten), die Evaluation von Stentplatzierungen und Auswertung von Strömungssimulationen.
    Für die Segmentierung von Gefäßinnen- und außenwand steht bereits eine Softwarebibliothek zur Verfügung, die an die neuen, speziellen Datensätze angepasst werden soll indem geeignete Parameter ermittelt werden. Für die Visualisierung sind verschiedene Erweiterungen denkbar, z.B. die Darstellung von Streamlines.

    Anforderungen

    • Eigenständige Einarbeitung in neues Themengebiet
    • Programmiererfahrung (vorrangig MATLAB, C++ wünschenswert)
  • Interactive VR Visualization to Assess the Collision Probability with Space Debris (joint topic with the German Aerospace Center)

    Description: The increasing amount of space debris in earth orbit poses a growing threat to space travel. Therefore, it is very important to know where space debris is located in orbit and whether there is a possibility of collisions with satellites or space crafts in operation.
    The goal is to develop a VR software that visualizes orbital objects. The prototype should facilitate the evaluation of possible collisions of objects and support the decision whether, for example, a course correction of a satellite is necessary. However, the determination of the position of objects in orbit is associated with uncertainties. Various influences on objects in Earth orbit, such as the interaction with the atmosphere or variations in the gravitational field, lead to a deviation between the actual position and the position calculated from the observation data.

    Tasks:

    • Research on existing debris visualizations and satellite propagation
    • Implementation of a real-time visualization of debris positions and collision probabilities of objects in orbit
    • Development of methods for the targeted, user-guided interactive analysis of space situations

    Requirements:

    • Study of computer science or comparable fields of study
    • Knowledge of computer graphics
    • Experience with software development in Unity/C#
  • DL Segmentation of Meningiomas

    We need you for our brain tumor segmentation project!
    We want to support our clinical cooperation partners from the University Hospital in Magdeburg. You will work with real medical data sets and you should develop a Deep Learning-based solution. Advantages: We have a Deep Learning server for remote work and the clinicians already provide sufficient ground truth data, so the data augmentation will be possible in feasible time.
    We expect high-qualified students interested in this project (hiwi job / student assistant or team projects, bachelor or master thesis). Please send your application!

  • 4D-CT und Therapieplanung

    Die Physikgruppe in der Klinik für Strahlentherapie der Medizinischen Fakultät bietet verschiedene Themen für wissenschaftliche Team- und Individualprojekte sowie Bachelor- und Masterarbeiten an. Die Beschreibung der einzelnen Themen sind den unter “weitere Infos” stehenden Dokumenten zu entnehmen. Es handelt sich dabei vorrangig um das Testen einer 4D-CT Anlage, der Optimierung von Therapien sowie um die Erprobung von virtuellen Simulationen. Ein Anpassung der Themen an die entsprechenden Projektarten ist möglich.

    Anforderungen

    • Eigenständige Einarbeitung in neues Themengebiet
    • u.U. Programmiererfahrung (C++ o.ä.)

Laufende Projekte und Praktika

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