Lärm im Innenohr reduzieren – Projekt INAK startet

Welche Lärmbelästigung wird beim Knochenfräsen im Kopfbereich ins Innenohr eingetragen und wie lässt sich dieser minimieren? Dieser Fragestellung, die erhebliche Bedeutung für die Patientenversorgung hat, widmet sich das Projekt INAK. Im Rahmen des Vorhabens soll ein Interaktives Nutzerzentriertes Assistenzsystem für die Knochenchirurgie im Kopfbereich entwickelt werden. Die Expertisen der Projektbeteiligten liegen in den Bereichen der spanenden Knochenbearbeitung und des gesamten Datenstranges von der Bearbeitung. Dieser Strang geht über die Sensoren bis hin zur Analytik mit Methoden des Maschinellen Lernens.

Bei den experimentellen Analysen wird der gesamte Operationsablauf am Knochensimulat nachgebildet. Die Prozesskette wird ausgehend vom 3D-CAD-Modell über die maschinelle Generierung von Prozessdaten unter Einsatz eines Multi-Sensorsystems bis hin zur Signalanalyse der einzelnen Arbeitsschritte abgebildet. Weiterhin findet regelmäßig ein Abgleich der maschinell erzeugten Daten mit manuellen Fräszyklen statt, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse zu sichern.

Die Entwicklungsarbeiten erfolgen im Verbund mit mehreren industriellen Partnern, die als Spezialisten in der Auslegung und Einbettung von Prozessmesstechnik und der ergonomischen Gestaltung des Gesamtsystems mitarbeiten. Am Fraunhofer IWU werden dazu folgende Themen bearbeitet:

• Sensoraufrüstung handgeführter Motospindeln
• Bewertung und Modifikation von Fräs- und Schleifwerkzeugen zur Knochbearbeitung
• Integration multikriterieller Signalanalysen als Grundlage zur Prozessmodellierung mit Hilfe des Maschinellen Lernens (ML)
• Entwicklung eines grafischen Assistenzsystems für Chirurgen zur Prozessbewertung und Training.

Neben den technischen Aspekten werden zusätzlich auch Aspekte der Psychologie und Kognitionsforschung durch den Verbundpartner der TU Dresden untersucht. Die nutzerzentrierte Auslegung und Erprobung des Systems erfolgt gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Dresden unter der Leitung des renommierten Ear Research Lab Dresden (ERCD).

Schauen Sie gerne immer mal wieder hier vorbei, wenn Sie über den weiteren Projektfortschritt informiert bleiben wollen! In der Zwischenzeit steht Ihnen unser Kollege Herr Uwe Teicher (uwe.teicher@iwu.fraunhofer.de), Anas Ben Achour (Anas.Ben.Achour@iwu.fraunhofer.de) und Frau Ulrike Rückert (Ulrike.Rueckert@iwu.fraunhofer.de) gerne für Rückfragen zur Verfügung.

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