Grid-basierte virtuelle Unterstützung in der Medizin
Es wurde ein Grid-basierter Prototyp für eine Problemlösungsumgebung (Problem-Solving Environment, PSE) für die virtuelle Gefäßchirurgie entwickelt. Zudem wurden Hardware- und Softwareressourcen entwickelt, die über die CrossGrid-Infrastruktur verfügbar sind. Diese wurden für den Aufbau eines speziellen Framework verwendet, das Gefäßchirurgen und Radiologen bei der präoperativen Entscheidungsfindung für einen Eingriff unterstützt. Das Team hat sicheren Grid-Zugriff, Erkennung und Registrierung von Knoten, Grid-Datenübertragung, Anwendungsinitialisierung, Segmentierung der medizinischen Daten, Visualisierung der segmentierten Daten und Erstellung eines Rechenmodells. Weiterhin wurden sichere Übertragung von Jobs, verteilte Durchblutung und Erstellung eines Bypass implementiert. Die medizinische Anwendung für die Gefäßrekonstruktion wurde in das Grid integriert. Ein medizinisches Bildarchiv in Leiden wurde als Datenquelle für Experimente genutzt. Ressourcen des Grid wurden für die Simulation der Durchblutung eines Patienten genutzt. Ein effizientes mesoskopisches Rechenmodell für die Hämodynamik und die Simulation der Durchblutung basierend auf parallelen zellenförmigen Automaten wurde entwickelt. Eine pulsierende Newtonsche Strömung wurde in einem geraden, starren 3D-Rohr simuliert. Das simulierte Volumen wurde auf mehrere Teilvolumen aufgeteilt, um eine parallele Ausführung zu ermöglichen, und jedes Teilvolumen wurde gleichzeitig verarbeitet. Es wurde ein einzigartiges Virtual Reality-System entwickelt, das die Benutzerfreundlichkeit sicherstellt. Dies dient als Oberfläche für Interaktion und Visualisierung für die Person, die das System über das Grid bedient. Endanwender können über eine multimodale Oberfläche mit dem System interagieren. Die kombinierten natürlichen Eingabemodi können per Sprache, Handgesten und Manipulation von 3D-Objekten bedient werden. Das System wird als virtueller Operationssaal (Virtual Operating Theatre) bezeichnet. Der Bediener übernimmt die Aufgabe des Gefäßchirurgen und behandelt Gefäßerkrankungen eines simulierten virtuellen Patienten.
