Ein biomechanisches Modell der Augenmotilität

Zusammenfassung

Das Projekt SEE-KID (Software Engineering Environment for Knowledge-based Interactive Eye Motility Diagnostics), welches an der Forschungsabteilung des Studiengangs Software-Engineering für Medizin (FORTE) in der Fachhochschule Hagenberg seit Jänner 2000 durchgeführt wird, verbindet die Aspekte der biomechanischen Modellierung mit Methoden der modernen Softwareentwicklung. Dieses System wird bereits als Lehr- und Lernsystem zur Aus- und Weiterbildung von Fachärzten und Orthoptisten in Österreich und Deutschland und in den USA eingesetzt. Komplexe mathematische Modelle für die Motilität des menschlichen Auges und deren grafische, dreidimensionale Visualisierung bilden die Basis für die Umsetzung eines interaktiven Systems. Das Ergebnis ist ein biomechanisches Augenmodell, welches wiederum in Forschung und Lehre Anwendung findet. Das systematische Studium solcher Modelle und deren Anwendung ergibt neue Erkenntnisse, die wiederum in das Modell integriert, eine vertiefende Forschung ermöglichen, und gleichzeitig das Modell verfeinern. Mit der Computersimulation SEE-KID kann der Strabologe präoperativ eine Augenmotilitätsstörung simulieren, durch interaktives „virtuelles Operieren“ den Ablauf der späteren Operation planen und korrigieren und damit die Effizienz des Eingriffes abschätzen.

Summary

The research project SEE-KID (Software Engineering Environment for Knowledge-based Interactive Eye Motility Diagnostics), carried out at the research department for Software Engineering for Medicine of the Polytechnic University of Upper Austria since January 2000, tries to incorporate biomechanical modeling and methods in the field of Software Engineering. The resulting computer system is currently applied as online teaching system to aid orthoptics and physicians, but also students in the field of strabology in Europe and the USA. Complex mathematical models of the motility of the human eye, together with a graphical 3D representation form the basis for the design and implementation of an interactive simulation system. This system represents a biomechanic model, which in turn can be applied in research and teaching, giving additional insight into the field of eye motility diagnostics and treatment.

Using the presented computer simulation system SEEKID, a physician is enabled to preoperatively simulate eye motility disorders and predict possible outcomes of surgical treatments by interactively simulating eye muscle surgeries. Due to these possibilities, a physician should be able to better evaluate the correcting efficiency of possible surgical processes for different pathological cases.