Techniken der multimodalen virtuellen Realität in der Medizin:
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT.5
DANKSAGUNGEN._._.7
INHALTSVERZEICHNIS.^
LISTE DER
ABKUERZUNGEN.
12
1 EINLEITUNG
.13
1.1 PROBLEMSTELLUNG.13
1.2 CHANCEN DER VIRTUELLEN REALITAET.14
1.3 PRINZIP DER VIRTUELLEN REALITAET.16
1.3.1 DER BEDIENER. 17
1.3.2 DIE EINGABEPERIPHERIE.18
1.3.3 DIE VIRTUELLE UMGEBUNG.18
1.3.4 DIE AUSGABEPERIPHERIE.20
1.4 MOTIVATION DES MULTIMODALEN ANSATZES.23
1.4.1 BEISPIELE AUS DEM ALLTAG.23
1.4.2 PSYCHOPHYSISCHE BEDEUTUNG DER MULTIMODALITAET.25
1.4.3 PERFORMANZSTEIGERUNG DURCH MULTIMODALE VR.26
1.5 MOTIVATION DIESER ARBEIT.30
1.6 INHALTSUEBERSICHT.31
2 TECHNISCHE
GRUNDLAGEN.33
2.1 DER BEDIENER: PHYSIOLOGISCHE RANDBEDINGUNGEN.33
2.1.1 PHYSIOLOGISCH GENERIERBARE SIGNALE.34
2.1.2 PHYSIOLOGISCH WAHRNEHMBARE SIGNALE.36
2.2 DIE EINGABEPERIPHERIE: SENSORTECHNIKEN.40
2.2.1 ERFASSUNG VON KOERPERSTELLUNG UND -BEWEGUNG. 40
2.2.2 ERFASSUNG VON KRAEFTEN UND MOMENTEN.47
2.2.3 ERFASSUNG PHYSIOLOGISCHER GROESSEN. 51
2.3 DIE AUSGABEPERIPHERIE: DISPLAYTECHNIKEN. 54
2.3.1 GRAFISCHE DISPLAYS. 54
2.3.2 AKUSTISCHE DISPLAYS.65
2.3.3 HAPTISCHE DISPLAYS.68
2.3.4 TAKTILE DISPLAYS. 90
2.3.5 OLFAKTORISCHE DISPLAYS.99
2.3.6 GUSTATORISCHE DISPLAYS.101
2.4 DIE VIRTUELLE UMGEBUNG: RENDERINGVERFAHREN.102
9
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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2.4.1 GRAFISCHES RENDERING.103
2.4.2 AKUSTISCHES RENDERING.109
2.4.3 HAPTISCHES RENDERING.111
3 MULTIMODALE VR-ANWENDUNGEN IN DER MEDIZIN.129
3.1 VR IN DER MINIMALINVASIVEN CHIRURGIE.129
3.1.1 ARTHROSKOPIE.129
3.1.2 LAPAROSKOPIE.130
3.1.3 SINUSKOPIE.131
3.1.4 FLEXIBLE ENDOSKOPIE.131
3.2 VR IN DER OFFENEN CHIRURGIE.134
3.2.1 MIKROSKOPISCHE EINGRIFFE.134
3.2.2 MAKROSKOPISCHE EINGRIFFE.135
3.3 VIRTUELLE PALPATION.136
3.4 VIRTUELLE ANATOMIE.138
3.4.1 INTRAOPERATIVE NAVIGATION.138
3.4.2 ANATOMIEATLANTEN.139
3.5 VR ZUM TRAINIEREN VON PUNKTIONEN.140
3.5.1 INJEKTIONEN UND FLUESSIGKEITSENTNAHMEN.140
3.5.2 HERZKATHETER.141
3.6 INTERAKTIVE MANNEQUINS.142
3.6.1 ANAESTHESIE.142
3.6.2 GEBURTSHILFE.144
3.6.3 REANIMATION.144
3.7 VR IN DER PHYSIOTHERAPIE.145
3.8 VR IN DER PSYCHOTHERAPIE.147
3.9 WEITERE MEDIZINISCHE VR-ANWENDUNGEN.148
4 NEUE VR-ANSAETZE IN DER ORTHOPAEDIE.149
4.1 MOTIVATION UND ZIELE.149
4.1.1 VOLKSWIRTSCHAFTLICHE RELEVANZ.149
4.1.2 MEDIZINISCHE PROBLEMSTELLUNG.150
4.1.3 ZIELVORSTELLUNG.154
4.1.4 VR IN DER ORTHOPAEDIE: STAND DER TECHNIK.154
4.2 MULTIMODALES VIRTUELLES KNIEGELENK.158
4.2.1 DIE DREI DISPLAYARTEN: GRAFIK, AKUSTIK, HAPTIK.158
4.2.2 DAS BIOMECHANISCHE MODELL DES KNIEGELENKS.164
4.2.3 WEITERE PHYSIOLOGISCHE FUNKTIONEN.173
4.2.4 HAPTISCHES RENDEM BELIEBIG GEFORMTER OBJEKTE.179
4.2.5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION.187
4.3 INTERAKTIVES PHANTOMKNIE.191
4.3.1 PROBLEMBESCHREIBUNG UND IDEE.191
10
4.3.2 KONZEPT DES INTERAKTIVEN PHANTOMKNIES.194
4.3.3 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN DEN KNIESIMULATOR.198
4.3.4 AKTIVERUND INTERAKTIVER MODUS: REGELUNGSSTRATEGIEN.207
4.3.5 STATISCHER MODUS: BEISPIEL KNIESEHNENREFLEX.210
4.3.6 IMPLEMENTIERUNG.212
4.3.7 ERGEBNISSE UND DISKUSSION.216
4.3.8 AUSBLICK.223
5 SCHLUSSBEMERKUNGEN.227
5.1 IST VIRTUELLE REALITAET ZU WENIG REALITAET?.227
5.2 BEDEUTUNG DER MULTIMODALITAET.229
5.3 AUSWIRKUNGEN DER VR FUER DIE MEDIZIN.230
5.4 FAZIT.231
A
ANHANG.-.233
A.L ANATOMISCHE GRUNDBEGRIFFE,.~.233
A.L.L KOERPEREBENEN.233
A. 1.2 KOERPERACHSEN.234
A.1.3 RICHTUNGEN IM RAUM:.234
A.L.4 BEWEGUNGSRICHTUNGEN, ALLGEMEIN.234
A.1.5 BEWEGUNGSRICHTUNGEN AM KNIEGELENK.235
A.2 KNIEANATOMIE.236
A.3 KLINISCHE FUNKTIONSTESTS DES KNIEGELENKS.237
A.3.1 ALLGEMEINE UNTERSUCHUNG.239
A.3.2 TESTS IN ROTATIONSRICHTUNGEN.239
A.3.3 TESTS IN TRANSLATIONSRICHTUNGEN (SCHUBLADENTESTS).245
A.3.4 LACHMAN-TESTS.252
A.3.5 PIVOT-SHIFT-TESTS (DYNAMISCHE SUBLUXATIONSTESTS).255
A.3.6 ROTATIONSTESTS.261
A.3.7 MENISKUSTESTS.262
A.3.8 WIDERSTANDSTESTS.269
A.3.9 REFLEXTESTS. 271
LITERATURVERZEICHNIS_.-.-.-.-.-.273
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