Abschlussarbeiten 🎓

Künstlich intelligente Agentensysteme halten zunehmend Einzug in das Gesundheitswesen – sei es zur Unterstützung administrativer Aufgaben, zur Dokumentation medizinischer Behandlungen oder zur Entlastung des Fachpersonals in der Patientenkommunikation. Sprach- und Textverarbeitung mit Large Language Models (LLMs), multimodale Eingabesysteme oder autonome Entscheidungshilfen eröffnen ein breites Innovationsfeld. Ziel dieser Abschlussarbeit ist die Entwicklung, Analyse oder prototypische Umsetzung eines KI-basierten Agenten, der definierte Aufgaben im klinischen Alltag übernehmen kann – etwa als Telefonassistent zur Patientenkommunikation oder als Dokumentationshilfe in sprechenden und hochdynamischen Bereichen wie dem Schockraum.

Je nach Interesse, Vorkenntnissen und Studiengang kann eine Abschlussarbeit einen dieser Aspekte fokussieren oder mehrere miteinander kombinieren:

1. KI-basierte Echtzeit-Bildverarbeitung in der Sonografie Wie können anatomische Zielstrukturen, Risikobereiche und das medizinische Instrument in Ultraschallbildern trotz Rauschen und Gewebedeformationen robust und mit minimaler Latenz (Inferenz < 40 ms) erkannt und verfolgt werden?
2. Adaptive Trajektorienplanung und Online-Replanning Wie lässt sich die Nadelführung des Instrumenten-Cobots in Echtzeit anpassen, um atembedingte Verschiebungen auszugleichen und eine Zielgenauigkeit von unter 3 mm zu gewährleisten?
3. Sensor-Aktor-Kopplung im Zwei-Cobot-System Welche regelungstechnischen Herausforderungen bestehen bei der parallelen, koordinierten und millimetergenauen Führung von Ultraschallkopf und Nadel, und wie lassen sich diese informationstechnisch lösen?
4. Mensch-Roboter-Kollaboration und Autonomiestufen Wie gestaltet sich der reibungslose und sichere Übergang zwischen den drei Autonomiestufen (von KI-Visualisierung/Warnung über teilautonome Nachführung bis zum vollautonomen Eingriff) aus Sicht der Usability und Patientensicherheit?

Das computergestützte 3D-Podoskop PodoScan 3D bietet spannende Möglichkeiten für praxisnahe und interdisziplinäre Abschlussarbeiten im Bereich Medizintechnik. Das System erfasst die Fußform dreidimensional und erstellt daraus automatisch digitale 3D-Modelle, die nicht nur zur Dokumentation, sondern auch zur Analyse von Veränderungen über die Zeit genutzt werden können. Zum Einsatz kommen dabei entweder zwei CMOS-Kameras, deren Aufnahmen über stereoskopische Verfahren zu Tiefendaten verrechnet werden, oder moderne Time-of-Flight-Tiefenkameras, wie man sie aus der Konsumerelektronik kennt. Die so gewonnenen Daten eröffnen Potenziale für verschiedenste Anwendungen – von der Verlaufskontrolle bei orthopädischen Fragestellungen bis hin zur passgenauen Entwicklung individueller Schuheinlagen. Studierende haben hier die Möglichkeit, sich mit aktuellen Technologien wie 3D-Bildverarbeitung, Sensorik oder digitaler Modellbildung auseinanderzusetzen und diese praxisnah mit Fragen der Gesundheitsversorgung zu verbinden. Eine Abschlussarbeit in diesem Themenfeld ermöglicht somit nicht nur einen tiefen Einblick in moderne Medizintechnik, sondern auch eine sinnvolle Anwendung mit direktem Bezug zur klinischen Praxis und Versorgung.

Je nach Interesse und Studienschwerpunkt kann sich eine Abschlussarbeit auf einen dieser Aspekte konzentrieren oder mehrere Themenbereiche miteinander kombinieren:

1. Vergleich von Bildaufnahmeverfahren zur 3D-Fußvermessung
   Analyse und Bewertung von CMOS-Stereoskopie vs. Time-of-Flight-Technologie hinsichtlich Genauigkeit, Auflösung und praktischer Einsetzbarkeit.
2. Entwicklung einer Softwarepipeline zur automatisierten 3D-Modellbildung
   Von der Rohdatenerfassung bis zur Visualisierung – Entwicklung oder Anpassung eines Workflows zur Echtzeitverarbeitung.
3. Anwendung der 3D-Daten in der orthopädischen Versorgung
   Nutzung der Modelle zur digitalen Anpassung und Optimierung individueller Schuheinlagen; ggf. mit Schnittstelle zu CAD/CAM-Systemen.
4. Integration des Podoskops in eine telemedizinische Anwendung
   Entwicklung einer Benutzeroberfläche oder App zur Fernanalyse und Dokumentation durch Fachpersonal.
5. Langzeitvergleich anatomischer Veränderungen anhand serieller 3D-Aufnahmen
   Untersuchung, wie sich Füße bei bestimmten Krankheitsbildern oder Belastungen über Wochen, Monate, oder Jahre verändern.