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Hintergrund: Voraussetzung für das klinische Verständnis in der Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde ist die genaue Kenntnis der Anatomie. Dieses Fachgebiet beinhaltet besonders komplexe anatomische Strukturen wie etwa den Larynx und den Hals. Es wird ein hohes Maß an räumlichem Vorstellungsvermögen verlangt, um komplexe Krankheitsprozesse zu verstehen. Um diesen hohen Anforderungen gerecht zu werden, greifen immer mehr Studierende zu Lernplattformen, welche die Anatomie dreidimensional darstellen. Erste Studien(34–36) zeigen bereits, dass Studierende, welche mit solchen Methoden lernen, signifikant effektivere Ergebnisse erzielten als Studierende, die traditionelle Lernmethoden nutzten. Häufig sind Lernplattformen mit dreidimensionaler Visualisierung nicht von Medizinern entwickelt und fehleranfällig. Daher ist es sinnvoll nicht auf Lernplattformen, welche aus kommerziellen Gründen am Markt sind, zu setzen, sondern an echten Patientenaufnahmen die Anatomie zu erlernen. Eine bereits in der Lehre der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz eingesetzte Methode ist Cinematic Rendering. Dies ist eine neuartige Software zur dreidimensionalen Visualisierung von Patientenaufnahmen, für welche keine zusätzliche Strahlenbelastung entsteht, da die Aufnahmen aus bereits vorhandenen Datensätzen errechnet werden können.(4, 5) Bei dieser Technik werden Photonenpfade aus allen möglichen Richtungen simuliert und mit HDR-Belichtungsprotokollen kombiniert. Eine von der Software kalkulierte Umgebungslichtabdeckung ermöglicht zudem eine realitätsgetreue Verschattung mit deutlich verbesserter Tiefenwahrnehmung.(4, 6) Nachteile von Cinematic Rendering-Aufnahmen sind die eingeschränkte Verfügbarkeit, die anspruchsvolle Bedienung und die langen Rechenzeiten. Methoden: In der Lehrveranstaltung „Grundlagen und interdisziplinäre Betrachtung der Erkrankungen des HNO-Bereichs“ an der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz wird erstmalig die Anatomie im HNO-Bereich mit dem Einsatz von Cinematic Rendering-Aufnahmen erläutert. Im Anschluss an die Vorlesung werden die Studierenden gebeten den Einsatz von Cinematic Rendering in der Lehre mittels eines Fragebogens zu evaluieren. Dabei sind dichotome Merkmale wie Geschlecht, Erfahrung mit Cinematic Rendering und Erfahrung im Bereich HNO anzugeben. Außerdem sind sechs Grundaussagen in einem Zahlenstrahl zu bewerten, welche unter anderem das räumliche Vorstellungsvermögen mit Hilfe von Cinematic Rendering und einen direkten Vergleich zu herkömmlichen CT-Aufnahmen beschreiben. Die in dieser Masterarbeit durchgeführte Studie soll die Wertigkeit von Cinematic Rendering als Bildgebung in der Lehre der Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde untersuchen und den Studierenden einen Benefit durch den Einsatz von dreidimensionalen Bildern im Rahmen des Lehrmoduls „Grundlagen und interdisziplinäre Betrachtung der Erkrankungen des HNO-Bereichs“ an der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz ermöglichen. Die Ergebnisse werden mittels entsprechenden deskriptiven Verfahren wie die Berechnung des arithmetischen Mittelwerts und der Standardabweichung statistisch aufbereitet. Weiters werden die Grundaussagen auf mögliche Zusammenhänge in Abhängigkeit von Geschlecht, Erfahrung im Bereich der Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde und Erfahrung mit Cinematic Rendering mittels Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman Rho ermittelt. Ergebnisse: Insgesamt nahmen 22 Medizinstudierende an der Vorlesung, in der im Anschluss die Wertigkeit von Cinematic Rendering evaluiert wurde, teil. Die Rücklaufquote der Evaluation liegt bei 100% (22/22). Die Studienteilnehmer haben ein Durchschnittsalter von 24,73 Jahren (± 3,14). Von den Teilnehmern sind 64,64% (14/22) weiblich und 36,36% (8/22) männlich. 27,27% (6/22) gaben an, Erfahrung mit Cinematic Rendering zu besitzen. Kein Studienteilnehmer (0/22) gab an, bereits Erfahrungen im Bereich HNO gesammelt zu haben. Alle der Grundaussagen erhalten im arithmetischen Mittel starke Zustimmung. Betrachtet man alle Bewertungen einzeln gibt es insgesamt nur zwei neutrale und eine negative Bewertung. Eine Verbesserung des räumlichen Vorstellungsvermögens durch Cinematic Rendering wird von 81,82% (18/22) und Cinematic Rendering als zusätzliches Hilfsmittel für ein besseres Verständnis von komplexen Krankheits-prozessen von 77,27% (17/22) der Studienteilnehmer mit starker Zustimmung beurteilt. Zwischen dem Geschlecht und der sechs Grundaussagen gibt es keine statistischen Zusammenhänge. Statistisch Tendenzen können in Abhängigkeit von bereits gemachter Erfahrung mit Cinematic Rendering jedoch gezeigt werden. Mit einem statistisch hohen Zusammenhang (ρ = 0,8 mit p = 0,02) wird bereits gemachte Erfahrung im Rahmen der vorklinischen, anatomischen Lehre an der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz und eine Verbesserung des räumlichen Vorstellungsvermögens von anatomischen Strukturen aus dem HNO-Bereich angegeben. Weiters gibt es deutliche Korrelationen zwischen bereits gemachter Erfahrung mit Cinematic Rendering und den beiden Grundaussagen „Cinematic Rendering hilft mir beim Verständnis von komplexen Krankheitsprozessen aus dem Fachgebiet HNO“ (ρ = 0,76 mit p = 0,02) und „Cinematic Rendering in der Lehre verbessert mein allgemeines Verständnis in dem jeweiligen Fachgebiet“ (ρ = 0,74 mit p = 0,02). Diskussion/Conclusio: Durch die Möglichkeit der dreidimensionalen Visualisierung von radiologischen Bilddaten, steigt auch das Interesse der Studierenden bezüglich der Implementierung von radiologischen Bildern in der Lehre.(91, 92) Es wurde bereits publiziert, dass der Einsatz von Cinematic Rendering-Aufnahmen in der Lehre hohe Beliebtheitswerte bei Studierenden hat.(95) Dies konnte auch in dieser Arbeit gezeigt werden. Eine weitere Erkenntnis ist zudem, dass Studierende, welche bereits in der Vorklinik Erfahrung mit Cinematic Rendering-Aufnahmen gemacht haben, den Einsatz in Bezug auf eine Erhöhung des räumlichen Vorstellungsvermögens, Verständnis von komplexen Krankheitsprozessen und den allgemeinen Einsatz von Cinematic Rendering in der Lehre tendenziell besser evaluierten als Studierende, die keine Erfahrung mit solchen Aufnahmen haben. Die Ergebnisse weisen stark daraufhin, dass eine frühe Implementierung dieser Technologie in der Lehre der Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde den Studierenden einen Benefit in Bezug auf räumliches Vorstellungsvermögen ermöglicht und infolgedessen zu einem erhöhten Verständnis von komplexen Krankheitsprozessen führen kann. Generell muss erwähnt werden, dass bei den Ergebnissen dieser Studie nicht von statistischer Signifikanz gesprochen werden darf und die Ergebnisse begrenzte Aussagekraft besitzen. Durch die kleine Anzahl an Studienteilnehmer werden lediglich Tendenzen aufgezeigt. Diese Studie dient in erster Linie als Grundlage zur weiteren Hypothesengenerierung. Darüber hinaus sollen in Zukunft weitere Möglichkeiten für den Einsatz von Cinematic Rendering-Aufnahmen untersucht werden. Background: A prerequisite for clinical understanding in otorhinolaryngology is a precise knowledge of anatomy. This field of expertise includes particularly complex anatomical structures such as the larynx and the neck. A high degree of spatial imagination is required to understand complex disease processes. In order to meet these high demands, more and more students are turning to learning platforms that present anatomy in three dimensions. Studies(34–36) already show that students who learn with such methods achieve significantly more effective results than students who use traditional learning methods. Often, learning platforms with three-dimensional visualization are not developed by medical professionals and are prone to errors. Therefore, it makes sense not to rely on learning platforms that are on the market for commercial reasons, but to learn anatomy using real patient images. A method already used in teaching at the Medical Faculty of the Johannes Kepler University Linz is Cinematic Rendering. This is a new type of software for the three-dimensional visualization of patient images, for which there is no additional radiation exposure, as the images can be calculated from already existing data sets.(4, 5) In this technique, photon paths are simulated from all possible directions and combined with HDR exposure protocols. Ambient light coverage calculated by the software also enables realistic shadowing with significantly improved depth perception.(4, 6) Disadvantages of cinematic rendering-images are the limited availability, the demanding operation and the long computing times. Methods: In the course "Basics and interdisciplinary approach to diseases of the ENT area" at the Medical Faculty of the Johannes Kepler University Linz, anatomy in the ENT area is explained for the first time with the use of cinematic rendering images. After the lecture, the students will be asked to evaluate the use of cinematic rendering in teaching by means of a questionnaire. Dichotomous characteristics such as gender, experience with Cinematic Rendering and experience in otorhinolaryngology to be indicated. In addition, six basic statements are to be evaluated in a number line, which, among other things, describe the spatial imagination with the help of Cinematic Rendering and a direct comparison to conventional CT images. The study carried out in this master’s thesis is intended to investigate the value of cinematic rendering as imaging in the teaching of otorhinolaryngology and to enable students to benefit from the use of three-dimensional images as part of the teaching module "Basics and interdisciplinary approach to diseases of the ENT area" at the Medical Faculty of the Johannes Kepler University Linz. The results are statistically processed by means of appropriate descriptive procedures such as the calculation of the arithmetic mean and the standard deviation. Furthermore, the basic statements on possible correlations depending on gender, experience in the field of otorhinolaryngology and experience with cinematic rendering are determined by means of rank correlation coefficient according to Spearman Rho. Results: A total of 22 medical students took part in the lecture, in which the value of cinematic rendering was subsequently evaluated. The response rate of the evaluation is 100% (22/22). The study participants have an average age of 24.73 years (± 3.14). Of the participants, 64.64% (14/22) are female and 36.36% (8/22) are male. 27.27% (6/22) reported having experience with cinematic rendering. No study participant (0/22) reported having previous experience in otorhinolaryngology. All of the basic statements receive strong agreement in the arithmetic mean. If all evaluations are considered individually, there are only two neutral and one negative evaluation. An improvement of the spatial imagination through Cinematic Rendering is rated with strong agreement by 81.82% (18/22) and Cinematic Rendering as an additional tool for a better understanding of complex disease processes by 77.27% (17/22) of the study participants. There are no statistical correlations between gender and the six basic statements. However, statistical tendencies can be shown depending on previous experience with Cinematic Rendering. A statistically high correlation (ρ = 0.8 with p = 0.02) is indicated between experience gained in preclinical anatomical teaching at the Medical Faculty of the Johannes Kepler University of Linz and an improvement in spatial perception of anatomical structures from the ENT area. Furthermore, there are clear correlations between previous experience with cinematic rendering and the two basic statements "Cinematic rendering helps me to understand complex disease processes from otorhinolaryngology " (ρ = 0.76 with p = 0.02) and "Cinematic rendering in teaching improves my general understanding in the respective field" (ρ = 0.74 with p = 0.02). Discussion/Conclusion: The opportunity of three-dimensional visualization of radiological image data sets increases the interest of students in the implementation of radiological images in teaching.(91, 92) It has already been published that the use of cinematic rendering images in teaching has high popularity values among students.(95) This was also shown in this master’s thesis. A further finding is that students who had already had experience with cinematic rendering images in the preclinical teaching tended to evaluate their use better than students who had no experience with such images in terms of an increase in spatial awareness, understanding of complex disease processes and the general use of cinematic rendering in teaching. The results strongly suggest that early implementation of this technology in otorhinolaryngology teaching can benefit students in terms of spatial awareness and consequently lead to increased understanding of complex disease processes. In general, it must be mentioned that the results of this study are not statistically significant and the results have limited significance. Due to the small number of study participants, only tendencies are shown. This study primarily serves as a basis for further hypothesis generation. In addition, further possibilities for the use of cinematic rendering recordings are to be investigated in the future. eingereicht von Thomas Ziegler, BSc Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Masterarbeit Universität Linz 2022

Ziel: Diese Arbeit beschäftigt sich mit der maßstabgetreuen Abbildung eines 3D-Scans bei forensisch-anthropologischen Analysen. Der 3D-Scan etabliert sich vermehrt bei der Dokumentation von Leichnamen, Beweismitteln und deren Umgebung. Der Oberflächenscan ermöglicht im Vergleich zu traditionellen Dokumentationsmethoden, wie Fotos oder Skizzen, einen dreidimensionalen Bildeindruck, der unter anderem das Vorstellungsvermögen und das Verständnis des Sachverhaltes fördert. Zudem kann der 3D-Scans verwendet werden, um die Oberflächeninformationen mit den Schnittbildern einer post-mortem Computertomografie zu fusionieren, um Feststellungen von Oberflächenstrukturen, wie beispielsweise Wunden, zu fällen. (1–4) Methode: Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde ein Versuchsaufbau erstellt, der einem forensisch-anthropologischen Fundort darstellen sollte. Dieser wurde anschließend mit dem 3D-Scanner Artec Eva erfasst und in der anschließenden Analyse in den drei Koordinatenachsen einer Genauigkeitsüberprüfung unterzogen. Weiters wurde überprüft, ob die unmittelbare Umgebung der gescannten Objekte im 3D-Scan ebenfalls maßstabgetreu abgebildet werden kann. Um dies zu untersuchen, wurden gleich große Karteikarten willkürlich um die Objekte platziert, um eine strukturierte Umgebung zu erzeugen. Es wurden stichprobenartig zehn Karteikarten analysiert. Ergebnisse: Die Auswertungen der Datenanalyse zeigten, dass der Versuchsaufbau mit minimalen Messabweichungen abgebildet werden konnte. Die Standardabweichungen der ermittelten Abmessungen von Box 1 (blau) betrugen: 0,295 mm und von Box 2 (bunt) 1,151 mm. Bei den Karteikarten wurden vergleichbar geringe Abweichungen festgestellt. Die Standardabweichungen aller Längen betrug 0,282 mm, die aller Breiten 0,265 mm und die aller Winkel 0,738°. Diskussion: Obwohl die analysierten Oberflächenscans, aufgrund Herausforderungen bei der Datenerfassung, eine verminderte Qualität aufwiesen und es zu einigen minimalen Messabweichungen kam, kann schlussfolgernd festgestellt werden, dass ein maßstabgetreuer 3D-Scan erstellt werden konnte. Außerdem könnten während den Messungen, aufgrund der verminderten 3D-Auflösung, manuelle Messfehler unterlaufen sein, die die Statistikwerte zusätzlich beeinflusst haben könnten. Nichtsdestotrotz könnte mit der Annahme dieser minimalen Messungenauigkeiten der 3D-Scan eingesetzt werden, um bei forensisch-anthropologischen Forschungs- und Ermittlungsarbeiten die Umgebung, Objekte, Leichname und lebende Personen akkurat zu erfassen. Aim: This thesis deals with the true-to-scale representation of a 3D-scan in forensic-anthropological analysis. The 3D-scan is increasingly establishing itself in the documentation of corpses, evidence and their surroundings. Compared to traditional documentation methods, such as photos or sketches, the surface-scan enables a three-dimensional impression, which promotes the imagination and understanding of facts. The 3D-scan can also be used to merge surface-information with images of post-mortem computed tomography in order to make determinations of surface-structures, such as wounds. (1–4) Methods: An experimental set-up was created that represented a forensic-anthropological site. This was then recorded with the Artec Eva hand-held 3D scanner to check the accuracy in the three coordinate axes. Furthermore, it was analysed whether the immediate surroundings of the scanned objects can also be shown true to scale in the 3D-scan. To investigate this, same-sized index-cards were placed around the objects to create a structured environment. A random sample of ten index-cards was selected, measured and analysed. Results: The evaluations of the data showed that the setup could be registered with minimal measurement deviations. The standard deviations of the dimensions of Box 1 (blue) were: 0.295 mm and of Box 2 (multi-coloured) 1.151 mm. Comparably small deviations were found in the index-cards. The standard deviations of all lengths were 0.282 mm, of all widths 0.265 mm and of all angles 0.738 °. Discussion: Although the analyzed surface scans were of reduced quality due to challenges in data acquisition and some minimal measurement deviations, it can be concluded that a true-to-scale 3D scan could be created. In addition, due to the reduced 3D-resolution, manual measurement errors could have occurred, which could also have influenced the statistical values. Nevertheless, the 3D-scan could be used to accurately record surroundings, objects, corpses and living people in forensic anthropological research and investigations.

Die Bauindustrie erfreut sich einer durchgehend guten Auftragslage. Nach dem Technologiesprung der neunziger Jahre, durch die Weiterentwicklung von Baumaschinen, ist die Branche nun in Bedrängnis den Sprung in das digitale Zeitalter einzuleiten. Das Thema Building Information Modeling wird dabei in allen Teilen der Welt aktuell diskutiert und weiterentwickelt. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit und der damit verbundene Datenaustausch bilden das Herzstück und sind zugleich das größte Hindernis bei der Einführung dieses Systems. Diese Arbeit erklärt die Thematik und befasst sich mit dem softwareunabhängigen Datenaustausch. Außerdem wird anhand eines Bauelements ein praktisches Beispiel Schritt für Schritt vorgeführt, wie die Daten eines 3D Bauwerksmodells für eine modellbasierte Mengenermittlung und in weiterer Folge für Kalkulations- sowie Abrechnungsaufgaben verwendet werden können. Dabei wird eine Verschiebung des Arbeitsaufwandes des Gesamtprojektes in die Planungsphase festgestellt. Dieser Mehraufwand in der früheren Projektphase wird dem Mehrwert für das Gesamtprojekt gegenübergestellt. Diese Arbeit kommt zur Erkenntnis, dass Building Information Modeling und die damit zusammenhängende modellbasierte Mengenermittlung in der derzeitigen Form keine Option für kleine Bauvorhaben darstellt, da sich der anfängliche Mehraufwand nicht mit dem Mehrwert amortisiert. Die Vorgehensweise erlaubt jedoch Rückschlüsse, dass die Methode bei großen und übermäßig großen Bauvorhaben einen erheblichen Mehrwert, durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit, mit sich bringt. The construction industry enjoys a consistently good overall situation. After the technological leap in the nineties through the development of construction machinery, the industry is now in distress to take the next step into the digital era. Building Information Modeling is currently being discussed and developed all over the world. The interdisciplinary cooperation and associated data exchange form the core and are at the same time the biggest obstacle to the introduction of this system. This thesis explains the topic and deals with the software-independent data exchange. In addition, a practical example of how to use the data of a 3D building model for a model-based quantity take-off and subsequently for costing and accounting tasks is demonstrated on the example of a single element. A shift in the workload of the overall project into the planning phase is noticed. This additional effort in the earlier project phase is compared with the gains for the overall project. This thesis leads to the conclusion that Building Information Modeling and its related model-based quantity take-off in its current form is not an option for small-scale construction projects because the initial extra effort does not pay off. The procedure overall, however, allows conclusions to be drawn that considerable added value is to be expected for large and oversized projects, through interdisciplinary cooperation.

Ziel dieser in vivo Studie war es, die klinische Abformgenauigkeit unter Praxisbedingungen quantitativ und qualitativ dreidimensional anhand der Gipsmodelle zu untersuchen. Ausgewählt wurden dafür die drei in der Praxis am häufigsten angewendeten Abformmethoden, die Doppelmischabformung als Referenzdatensatz und die Korrektur- und Monophasenabformung als Vergleichsdatensatz. Die Abformreihenfolge wurde randomisiert. Die Zuordnung der digitalisierten Datensätze für die drei verschiedenen Abformmethoden erfolgte mit einem RMS-Fehler unter 10 µm. Aus dem Referenzdatensatz der Doppelmischabformung wurde ein Spline-Flächenmodell erstellt, zu dem die Differenzberechnung für die zugeordneten Datensätzen der Vergleichsabformungen (Korrektur- und Monophasenabformung) jeweils für den präparieren Stumpf, den mesialen und den distalen Nachbarzahn erfolgte. Ein entscheidender Vorteil bei dieser Studie war die tatsächlich mögliche dreidimensionale Auswertung der Präparationskurven über deren gesamten Verlauf. Mit der hier eingesetzten Analyse war es auch möglich herauszufinden, ob mit einer der Abformtechniken mehr oder weniger Präparationsgrenze im Vergleich zur Doppelmischabformung dargestellt wurde. Die Ausmessung der Differenzen zwischen Referenzdatensatz und den Vergleichsdatensätzen erfolgte mehrfach über den gesamten Kurvenverlauf, eingeteilt in sechs auszuwertende Abschnitte in der Distanz-x-y-z (zeigt Über-, Unterkonturierung und Randspalt an) und zum Anderen nur in der z-Achse (diese entspricht dem Randspalt). In der Studie wurde nur für den disto-oralen Bereich eine schlechtere Wiedergabe der Präparationskurve durch die Monophasen- und Korrekturabformung verglichen zur Doppelmischabformung nachgewiesen. Die Analyse hinsichtlich der Abformreihenfolge zeigte jedoch, dass mit der Korrekturabformung, wenn diese als Erste zur Anwendung kam, die Präparationskurve im Vergleich zur Doppelmischabformung geringfügig besser darstellbar war. Mit der Monophasenabformung hingegen – unabhängig von der Abformreihenfolge – war immer eine geringfügig schlechtere Darstellung der Präparationskurve zu verzeichnen. Generell waren im Ergebnis dieser Studie keine der drei Abformtechniken und auch nicht die Abformreihenfolge entscheidend für die Genauigkeit der Abformungen von präparierten Zähnen, deren Nachbarzähnen und der Präparationskurve.

Objective: The aim of this study was to investigate correlations among the size, volume, and symmetry of the female breast after reconstruction based on previously published data. Methods: The centroid, namely the geometric center of a three-dimensional (3D) breast-landmark-based configuration, was used to calculate the size of the breast. The surface data of the 3D breast images were used to measure the volume. Breast symmetry was assessed by the Procrustes analysis method, which is based on the 3D coordinates of the breast landmarks to produce an asymmetry score. The relationship among the three measurements was investigated. For this purpose, the data of 44 patients who underwent unilateral breast reconstruction with an extended latissimus dorsi flap were analyzed. The breast was captured by a validated 3D imaging system using multiple cameras. Four landmarks on each breast and two landmarks marking the midline were used. Results: There was a significant positive correlation between the centroid-based breast size of the unreconstructed breast and the measured asymmetry (p=0.024; correlation coefficient, 0.34). There was also a significant relationship between the surface-based breast volume of the unaffected side and the overall asymmetry score (p, Ziel: Das Ziel der Studie war es, die Korrelation zwischen der Größe, dem Volumen und der Symmetrie der weiblichen Brust nach Rekonstruktion, basierend auf vormalig publizierten Daten, zu untersuchen. Methode: Der Centroid, das geometrische Zentrum einer auf dreidimensionalen (3D) Brust-Landmarken basierenden Konfiguration, wurde zur Kalkulation der Größe der Brust verwendet. Die Oberflächendaten der 3D-Brustbilder wurden benutzt, um das Volumen zu messen. Die Brustsymmetrie wurde durch die Methode der Procrustes-Analyse untersucht, die auf den 3D-Koordinaten von Landmarken der Brust basierte, um einen Asymmetrie-Score zu produzieren. Die Beziehung zwischen den drei Messungen wurde untersucht. Zu diesem Zweck wurden die Daten von 44 Patientinnen nach unilateraler Brustrekonstruktion durch einen extendierten Latissimus dorsi-Lappen analysiert. Die Brust wurde durch ein validiertes 3D-Imaging-System, aufbauend auf mehreren Stereo-Kameras, aufgenommen. Vier Landmarken auf jeder Brust und zwei Landmarken, die die Mittellinie markierten, wurden eingesetzt. Ergebnisse: Es ergab sich eine signifikant positive Korrelation zwischen der Centroid-basierten Brustgröße der unrekonstruierten Brust und der gemessenen Asymmetrie (p=0.024; Korrelations-Koeffizient, 0.34). Es ergab sich ebenfalls eine signifikante Beziehung zwischen dem Oberflächen-basierten Brustvolumen der nicht betroffenen Seite und dem Asymmetrie Score insgesamt (p, GMS German Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery; 6:Doc03

Die vorliegende Diplomarbeit versucht die Frage zu beantworten ob ein 3D Kamerasystem, installiert als In-Prozess-Kontrolle auf einer Soft-Chew Verpackungslinie, im Stande ist eine Bruchstückkontrolle im Rahmen der Grenzen von "Gleichförmigkeit der Masse" für Einzeldosis Verabreichungen durchzuführen. Die angewandten Methoden untersuchten die Fähigkeit des spezifischen 3D Kamerasystem eine Anwesenheitskontrolle und eine Vollständigkeitskontrolle durchzuführen, und versuchten zusätzlich herauszufinden wie die individuellen Parameter des Kamerasystem für die Routineproduktion adjustiert werden müssen. Außerdem wurden mit den erhalten Rohdaten aller gemessenen Soft-Chews, in der Form von sogenannten "Volumenpixeln", Trendanalysen durchgeführt. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass das spezifische 3D Kamerasystem eine korrekte Anwesenheitskontrolle durchführen kann, aber nicht im Stande war eine Vollständigkeitskontrolle im Sinne einer Bruchstück-Kontrolle korrekt durchzuführen. Die zwei Hauptprobleme sind zum einen die technischen Grenzen des getesteten 3D Kamerasystems und zum anderen eine auf dem Herstellungsprozess basierende Inkonsistenz in der Form des getesteten Soft-Chew Produkts. The master thesis at hand tries to answer the question if a 3D camera-system, installed as an in-process-control on a soft-chew packaging line, is able to perform a fragment control within the limits for uniformity of mass for single dose preparations. Used methods investigated the capability of the 3D camera-system to perform a presence check, a completeness check and tried to answer the question of the setting of format parameters for routine production. Additionally a trending with the obtained soft-chew data in the form of volume-pixels for each measured soft-chew has been performed. It could be shown that in the specific case of this project, the 3D camera-system was able to perform a correct presence check, but wasn´t able to perform a working completeness check as a fragment control. The two main problems being the technical limits of the tested 3D camera-system, and secondly a form inconsistency in the tested soft-chew product based on the production process. vorgelegt von: Richard Truppe Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2016

In die Studie wurden 92 Patienten zwischen 6 und 12 Jahren mit verschiedenen Spaltbildungen im Bereich des Gesichtes aufgenommen. Sie ließen sich in 5 Gruppen unterteilen: unilaterale Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte (27 Patienten), bilaterale Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte (17 Patienten), Lippen- und Lippen-Kiefer-Spalten (19 Patienten), Gaumenspalte (16 Patienten) und Gaumenspalte bei Pierre-Robin-Sequenz (13 Patienten). Es erfolgten Oberflächenscans mittels 3D-Stereophotogrammetrie mit dem System Vectra-CR 3D. Als Kontrollgruppe dienten 245 Patienten im Alter von 6-12 Jahren, deren 3D-Scans von Herrn Dipl. Phys. E. Schaupp und Frau Prof. Dr. M. Berneburg, Abteilung für Kieferorthopädie Tübingen, zur Verfügung gestellt wurden. Nach Import der Scans in das Programm MeshLab wurden 21 Landmarken auf der Gesichtsoberfläche jedes Patienten und der Kontrollpersonen gesetzt. Nach Zusammenfügen der Einzelbilder der Gesunden zu einem Bild und Spiegelung der einseitigen Spaltbildungen auf die linke Seite wurden alle Scans zueinander ausgerichtet. Nach Import der 3D-Koordinaten jeder Landmarke in das Statistikprogramm JMP wurde nach Berechnung von Wachstumskurven die Morphologie der Kinder mit den verschiedenen Spaltbildungen mit den alters- und geschlechtskorrelierten Kontrolldaten verglichen. Für die gesunden Kinder ergaben sich für alle Landmarken lineare Wachstumskurven, mit signifikanten Unterschieden zwischen den Geschlechtern. Kinder mit Lippen- und Lippen-Kiefer-Spalte zeigten eine signifikante Lateralversetzung der spaltseitigen und spaltnahen Landmarken und eine Abweichung der Nasenspitze auf die Nicht-Spalt-Seite. Zudem gab es noch weitere transversale und vertikale Abweichungen. Bei Patienten mit unilateraler Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte fielen ähnliche Abweichungen wie bei den Patienten mit Lippen- und Lippen-Kiefer-Spalte auf, zusätzlich gab es sagittale Abweichungen. Bei bilateraler Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte wurde eine transversal annähernd symmetrische Verbreiterung des Mittelgesichts beobachtet. Daneben zeigten sich signifikante Abweichungen in sagittaler und vertikaler Richtung. Patienten mit Pierre-Robin-Sequenz und Gaumenspalte zeigten kaum signifikante Abweichungen zur Kontrollgruppe, Patienten mit Gaumenspalte gar keine.

Zusammenfassung: Ziel dieser retrospektiven vergleichenden Studie war die Untersuchung der metrischen und volumetrischen Veränderungen des pharyngealen Atemweges („posterior airway space“, PAS) nach uni- und bimaxillärer Umstellungsosteotomie einer großen Patientengruppe mit einer Dysgnathie der Angle Klasse III anhand von Daten der digitalen Volumentomographie (DVT). In dieser Arbeit wurden prä- und postoperative DVT-Daten (1 Woche vor der OP und 4-5 Wochen nach der OP erstellt) von insgesamt 80 nach Abschluss des Wachstums kombiniert kieferorthopädisch-kieferchirurgisch behandelten Patienten der Angle-Klasse III (40 unimaxillär – Gruppe 1, 40 bimaxillär therapiert – Gruppe 2) mittels der Software Mimics Innovation Suite 14.1® (Materialise, Leuven, Belgien) dreidimensional visualisiert und analysiert. Ausgeschlossen waren Patienten mit kraniofazialen Syndromen, Lippenkiefergaumensegelspalten und fazialen Asymmetrien. Nach kephalometrischer Auswertung von aus den DVT-Daten generierten Fernröntgenseitenbildern (= FRS) konnten Korrelationen zwischen dreidimensionalen PAS-Parametern und sagittalen Parametern des Gesichtsskeletts hergestellt werden. Die operationsbedingten dreidimensionalen Veränderungen des PAS (Form und Volumen) zeigten in beiden Gruppen keine klinisch relevanten Korrelationen zu den skelettalen Veränderungen aus den kephalometrischen Auswertungen. Sowohl in Gruppe 1 als auch in Gruppe 2 führte die Operation zu keinen signifikanten Volumenänderungen. Durch bimaxilläre Umstellungsosteotomie veränderten sich die pharyngealen Maße Querschnitt, anteroposteriorer und lateraler Durchmesser weniger als durch unimaxilläre Osteotomie. Durch unimaxilläre Osteotomie verringerte sich die engste Stelle signifikant., The aim of this retrospective study was to determine the metric and volumetric changes in pharyngeal airway space (PAS) after orthodontic surgery of a large cohort of patients with Class III dysgnathia by CBCT. Pre- and postoperative CBCT scans of 80 patients with Class III dysgnathia (40 mandibular setback surgery – Group 1, 40 bimaxillary surgery – Group 2) were three-dimensional visualized and analyzed by using the software Mimics Innovation Suite 14.1® (Materialise, Leuven, Belgium). After cephalometric analysis of cephalograms from each 3D record, this datas were to investigate correlations between 3D PAS parameters and sagittal craniofacial parameters. There were no clinical significant correlations between changes of 3D parameters of the PAS and skelettal cephalometric changes in both groups. Neither mandibular setback surgery nor bimaxillary surgery showed significant changes in volumetric parameters. Bimaxillary surgery caused less modification of the pharyngeal parameters cross sectional area, anteroposterior and lateral ratio than mandibular setback surgery. Smallest cross sectional area decreased significantly in the group of patients with mandibular setback surgery.

—For humanoid robots to be used in real world scenarios, there is a need of robust and simple walking controllers. Limitation to flat terrain is a drawback of many walking controllers. We overcome this limitation by extending the concept of Divergent Component of Motion (DCM, also called ‘Capture Point’) to 3D. Therefor, we introduce the “Enhanced Centroidal Moment Pivot point” (eCMP) and the “Virtual Repellent Point” (VRP), which allow for a very intuitive understanding of the robot’s CoM dynamics. Based on eCMP, VRP and DCM, we present a method for real-time planning and control of DCM trajectories in 3D.

Thema der Arbeit ist die Untersuchung, der Entwurf und die Realisierung von Bildsensoren in Standard-CMOS-Technologie mit schnellen CMOS-Schaltungen, die zur Erfassung von 3D-Bildern geeignet sind. Als Grundlage für die Entwicklung dient ein optisches Puls-Laufzeit-Messverfahren ("Multiple Double Short Time Integration" - MDSI), das robust gegen Hintergrundlichteinflüsse und weitgehend unabhängig von der Refflektivität der erfaßten Oberflächen eine besonders kostengünstige Realisierung auch im Hinblick auf eine spätere Serienfertigung verspricht. Hierzu wird das entwickelte Messprinzip sowohl auf Systemebene wie auch im Hinblick auf prinzipbedingte und technologische Einflüsse diskutiert und analysiert. Eine Randbedingung ist der avisierte Einsatz für vielerlei Anwendungen im menschlichen Umfeld. Hierdurch ist die erlaubte Leistung der Pulslichtquelle sehr eingeschränkt. Weil die Laufzeit (~10ns) von Lichtpulsen auf geringen Distanzen von einigen Metern bei begrenzter Beleuchtungsstärke nach Maßgaben der Augensicherheit vermessen wird sind in den Bildsensoren entsprechend schnelle und gleichzeitig empfindliche Akquisitions-schaltungen notwendig. In dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie basierend auf der o.g. Analyse mit schaltungstechnischen Mitteln den verschiedenen Störeinflüssen begegnet werden kann und eine effiziente Umsetzung des Messverfahrens in integrierte Bildsensoren möglich ist. Die Realisierbarkeit wird anhand von drei im Rahmen dieser Arbeit in einer 0,5µm Standard CMOS-Technik entwickelter Zeilen- bzw. Bildsensoren demonstriert, die abschließend diskutiert und mit den erreichten Leistungsdaten vorgestellt werden. The present thesis is a study, the concept and the realization of image sensors with standard CMOS technology in fast CMOS circuits, which are suitable for the capture of 3D (range) images. In this case an optical puls-travel-time-measurement, the so called "Multiple Double Short Time Integration" - MDSI was used as a base of the development. It enables surpression of the background illumination and correction of reflectivity variations in scene objects and represents a cost-efficient realization for the series production later on. Here the designed measuring method will be discussed and analyzed as inherent to its functional principle as well as technological influences. A constraint is the advised use for lots of varying fields in human environments, because of this the allowed capacity of the puls-light-source is very limited. The image sensors need fast and at the same time sensitive acquisitions circuits, because the travel time (~10ns) of light pulses will be measured with limited illumination and short distance by restrictions of the eyesafety. This thesis shows an efficient way of developing a measurement in integrated Imagesensors, regardless of other influences by the earlier mentioned analysis. The realization will be demonstrated by three Imagesensors, developed in a standard CMOS-technique and finally discussed and presented with the reached specifications.

Die vorliegende klinisch-experimentelle Studie befasst sich mit dem möglichen Einfluss von länger andauernder weiter Mundöffnung, wie sie typischerweise bei Zahnbehandlungen auftritt, auf das individuelle Bewegungsmuster des Unterkiefers. Es nahmen 15 männliche zahn- und kaufunktionsgesunde Probanden im Alter von 19 bis 26 Jahre an der Studie teil. Insgesamt wurden für jeden Probanden 2 Messzyklen ausgewertet. Der erste Messzyklus erfolgte im entspannten Zustand unmittelbar vor der ca. 30 Minuten andauernden weiten Mundöffnung statt. Der zweite Messzyklus wurde sofort im Anschluss and die Mundöffnungsphase erfasst. Folgende Bewegungen wurden mit Hilfe des computergestützten JMA-Registriersystem der Fa. Zebris dokumentiert: Schließbewegung aus weiter Mundöffnung, zahngeführte exkursive Protrusion und Laterotrusion nach rechts und links. Mögliche Abweichungen der Bewegungen wurden in der Horizontal- und Sagittalebene mit den Winkeln α (für Adduktion), β (Links-Laterotrusion), γ (Rechts-Laterotrusion) und δ (Protrusion) bechrieben. Die Vergleich der beiden Messzyklen ergab, dass sich unter andauernder Mundöffnung: 1. der Schließwinkel α um 2,1°, 2. die Laterotrusionswinkel β um 1,7° und γ um 2.1° sowie 3. der Protrusionswinkel δ um 1,6° signifikant reduzieren. Aus den veränderten Bewegungsspuren resultiert zwangsläufig auch eine zumindest temporäre Veränderung der okklusalen Kompasse. Die Resultate von Okklusionskontrollen, welche unmittelbar im Anschluss an eine länger dauernde Zahnbehandlung durchgeführt wird, sollten daher mit Zurückhaltung interpretiert werden. Scheinbare okklusale Interferenzen könnten die Folge des durch Mundöffnung veränderten Bewegungsmusters der Mandibula sein. Dieser Umstand ist auch beim selektiven okklusalen Einschleifen sowie bei der zentrischen Kieferrelationsbestimmung und protrusiven und laterotrusiven Checkbissen zur Programmierung des Artikulators zu berücksichtigen., The following clinical experimental study addresses a possible influence of long-lasting wide opening of the mouth, as usual during dental treatment, to the individual moving pattern of the lower jaw. Fifteen male test persons with healthy dental conditions and chewing functions, aged between 19 and 26, participated in this test series. A total of two measuring cycles have been evaluated for every proband. The first measuring cycle has been carried out in a relaxed condition directly before the approx. 30 minutes lasting wide mouth opening. The second measuring cycle has been recorded straight after the mouth opening phase. The following movements have been documented with the computer aided JMA-Registration System of the Zebris company: Closing motion from wide mouth opening, dental leaded excursive protrusion and laterotrusion to the right and left. Possible variations of movements have been specified in horizontal and sagittal plane with the angles α (for adduction), β (left-laterotrusion), γ (right-laterotrusion) and δ (protrusion). The comparison of both measuring cycles resulted under long-lasting mouth opening in a significant reduction of: 1. the closing angle α by 2,1°, 2. the laterotrusion angle β by 1,7° and γ by 2.1° as well as 3. the protrusion angle δ by 1,6°. The changed moving traces result inevitably in an at least temporary alteration of the occlusal compasses. The results of occlusal controls, which are carried out directly after a long-lasting dental treatment, should be therefore interpreted with reservation. Apparent occlusal interferences could be the implication of a changed moving pattern of the mandible through mouth opening. This circumstance should be considered also for the selective occlusal grinding-in as well as the centric jaw relation determination and the protrusive and laterotrusiven check-bite for the programming of the articulator.

Mit der Methode der Proton-Proton-Streuung zum Wasserstoffnachweis wurde ein Verfahren entwickelt, um unter Einsatz eines fokussierten 17 MeV Protonenstrahls Wasserstoffverteilungen auf mikroskopischer Skala quantitativ mit einer sub-ppm Nachweisgrenze dreidimensional abzubilden. Die Realisierung am Rasterionenmikroskop SNAKE am Münchener 14 MV Tandembeschleuniger mit einem großen ringförmigen, segmentierten Detektor und einem komplexen Analysesystem ermöglicht eine Nachweisgrenze von 0.08 at-ppm bei einer lateralen Auflösung von 0.6 μm und einer Tiefenauflösung besser als 5 μm. Mit den hohen Protonenenergien können Proben bis einige 100 μm untersucht werden. Damit konnte erstmals nachgewiesen werden, dass in künstlich hergestellten polykristallinen Diamantschichten der Wasserstoff hauptsächlich an den Korngrenzen lokalisiert ist. In weiteren Experimenten wird das Potential für zukünftige Anwendungen zur Untersuchung organischer Materialien oder innerer Grenzflächen demonstriert. Proton proton scattering as a technique for hydrogen analysis is applied to develop a method for three-dimensional hydrogen imaging on a microscopic scale with sub-ppm detection limit using a focused 17 MeV proton beam. The setup at the nuclear microprobe SNAKE at the Munich 14 MV tandem accelerator with a large annular segmented detector and an elaborated data analysis enables a detection limit of 0.08 at-ppm at a lateral resolution of 0.6 μm and a depth resolution better than 5 μm. The high proton energies allow the investigation of samples of some 100 μm thickness. With this setup it was possible to detect and quantify the hydrogen distribution inside polycrystalline diamond films and to prove for the first time that most of the hydrogen is located at the grain boundaries. Further experiments demonstrate the high potential for future applications in order to investigate organic materials or interfaces of solids.

Biofilme sind Ansammlungen von unterschiedlichen Mikroben, die durch eine gelartige Masse, die sogenannten extrazellulären polymeren Substanzen, mehr oder weniger fest zusammengehalten werden. Unter natürlichen Umweltbedingungen bilden sie sich auf nahezu allen feuchten Oberflächen. Neben unerwünschten Wirkungen wie beispielsweise Erhöhung des Reibungswiderstandes an Schiffsrümpfen, Kariesgefahr durch Zahnbelag oder Biokorrosion besitzen Biofilme die Fähigkeit, in Fluiden gelöste Schadstoffe durch Stoffwechselprozesse abzubauen. Diese Eigenschaft wird unter anderem in biologischen Abwasseraufbereitungsanlagen genutzt. Obwohl bereits zahlreiche dieser Anlagen existieren und in Betrieb sind, kommt es immer wieder zu unvorhersehbaren Einbrüchen in der Leistung der Anlagen, da die genauen Mechanismen im komplizierten Zusammenspiel der physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse, die der Reinigungsleistung zugrunde liegen, bislang größtenteils unbekannt sind. Diese Arbeit setzt daher bei den grundlegenden Prozessen auf der mikroskopischen Skala an. Direkt aufbauend auf experimentellen Untersuchungen, die im Rahmen einer eigenen Dissertation am Lehrstuhl für Wassergüte und Abfallwirtschaft der TU München durchgeführt wurden, wurden Fluidströmung, Stofftransport und Biofilmwachstum, die experimentell nicht oder nur unter großem Aufwand vollständig erfasst werden können, dreidimensional numerisch simuliert. Dazu wurde ein hybrides mathematisches Modell, bestehend aus kontinuumsmechanischen Gleichungen für Strömung und Stofftransport und einem zellulären Automaten für das Biofilmwachstum, verwendet. Für die Simulation dieses Modells wurden der objektorientierte, modulare Strömungs- und Transportlöser Nast++ und die flexible zelluläre Automaten Software CAsim weiter- beziehungsweise neuentwickelt und über die fest vorgegeben äußeren Schnittstellen sowohl miteinander als auch mit den experimentellen Eingabedaten und der Visualisierungssoftware AVS Express gekoppelt. Die Leistungsfähigkeit von Nast++ wurde durch die Parallelisierung unter MPI (Message Passing Interface) und die Entwicklung und Implementierung effizienter Gleichungslöser (Mehrgitterverfahren) verbessert. Obwohl das zugrunde liegende Modell im Vergleich zu realen Biofilmsystemen eine starke Vereinfachung darstellt, können anhand der Ergebnisse der Simulation und deren Visualisierung bereits einige qualitative Aussagen getroffen werden, die zu einem verbesserten Verständnis der Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge in mikroskopischen Biofilmsystemen beitragen.} Biofilms are accumulations of various types of microbes glued together by a kind of gel, the so called extracellular polymeric substances. Under natural conditions, they form on nearly all humid surfaces. Besides undesirable effects like for example increased friction at the hull of a ship, promotion of caries or biocorrosion, biofilms are able to degrade dissolved pollutants from fluids. Biological wastewater treatment plants exploit this feature. Although numerous plants are already established, unexpected deteriorations of the cleaning efficiency are quite frequently observed since the exact mechanisms of the complicated interaction of the decisive physical, chemical, and biological processes are mostly unknown. Thus, we look at the basic processes on a microscopic spatial scale in this work. Directly based on experimental studies, that were done within the scope of another dissertation at the Institute of Water Quality Control and Waste Management of the TU München, threedimensional fluid flow, solute transport and biofiom growth, which can not or only with an uneffordable expence be realized experimentally, are simulated numerically. For that, a hybrid model, constisting of continuummechanical equations for flow and transport and a cellular automaton for growth, was used. The simulation of this model was performed with the help of the object-oriented, modular flow- and transport-solver Nast++ and the flexible cellular automaton software CAsim, which were enhanced or newly developed, respectively, and connected via clearly defined interfaces both to each other and to experimental input as well as the visualization software AVS Express. The capacity of Nast++ was improved by the parallelization under MPI (Message Passing Interface) and the development and implementation of efficient solvers (multigrid). Although the underlying model is strongly simplifying compared to real world biofilm systems, the results of simulation and visualization can already be used to derive some qualitative statements on some cause-effect-correlations in microscopic biofilm systems.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist ein neues bronchoskopisches Verfahren entwickelt und getestet worden, mit dem eine Längs- und Querschnittsvermessung zentraler Atemwegesstenosen in Echtzeit ermöglicht wird und anschließend eine 3D-Rekonstruktion des untersuchten Abschnitts dargestellt werden kann. Für die Querschnittsflächenbestimmung wird durch den Arbeitskanal des Bronchoskops eine Lasersonde eingeführt und ein Laserlichtring auf die Trachealwand projiziert. Die Abbildung des Lichtrings wird im bronchoskopischen Bild noch während der Untersuchung mit Hilfe einer speziell im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Software Endo3D segmentiert und vermessen. Durch Speichern aufeinanderfolgender Querschnittsflächen kann ein 3D-Datensatz erstellt, visualisiert und das Volumen berechnet werden. Experimentell wurde die Methode an Kunststoffmodellen mit bekannten Maßen und Präparaten aus Schweineluftröhren getestet. Die Referenzwerte für die Volumen der Schweineluftröhren wurden durch Wasservolumetrie bestimmt. Klinisch wurde die Methode in einer Pilotstudie getestet. Bei 10 Patienten wurden Querschnitte und Volumen unterschiedlich langer Trachealabschnitte vermessen. Als Vergleichsmethode wurde jeweils eine CT durchgeführt. Die Ergebnisse im experimentellen Teil zeigten bei sehr guter Reproduzierbarkeit eine gute Korrelation zwischen den bronchoskopisch gemessenen Werten und den realen bzw. Referenzwerten. Die Korrelation der klinischen Ergebnisse erwies sich als befriedigend ohne Hinweis auf einen systematischen Fehler. Ein kleiner systematischer Messfehler im experimentellen Teil zeigte sich als irrelevant für die Klinik. Die hier vorgestellte Methode ermöglicht untersucherunabhängige Verlaufsbeschreibungen von Stenosen und erlaubt die Schaffung einer einheitlichen Klassifikation. Darüber hinaus ist damit zukünftig eine individualisierten Stentimplantation sowie Tumorvolumenberechnungen denkbar., In this paper a new bronchoscopic method was developed and tested, that performs measuring both cross-sectional areas and length of central airway stenoses in real-time. Furthemore this method enables to represent a three-dimensional reconstruction of the airway section that was analysed. To measure th cross-section area, a laser probe inserted into the operating channel of a bronchoscope projects a ring of light onto the trachal wall and marks the cross-sectional area. A new software especially developed for this method makes it possible to identify the projected ring of light and measures the cross-sectional area after applying lens distortion correction algorithms. By saving a succession of cross-sections 3D-data is provided for visualizing and volume calculation. The measuring accurracy was first tested employing plastic tubes with known diameters and 17 models of porcine trachea. The cilinical evaluation was realized in a pilot study. Sections of different length of tracheas of 10 patients were analysed by both the new method and by CT. The results of the experimental part showed good correlation between the reference methods and a very good reliability. The correlation between CT and bronchoscopic measuring results was slightly less good than the experimental correlation, but they showed no systematic measuring error. A little systematic error in the experimental evaluation prooved to be irrelevant for clinical results. The new method enabels objective description of stenoses and makes it possible to develop a standardized classification. In future indvidual stent construcions or calculation of tumor volumes are conceivable.

Es wurde eine Methode entwickelt, aus Schnittaufnahmen mit Hilfe computerunterstützter Auswertungsmechanismen die Oberfläche und das Wurzelkanalsystem von Zähnen darzustellen. Exemplarisch wurden Zähne aller Gruppen des menschlichen Gebisses rekonstruiert. Dabei sind unerwartete Ergebnisse zu Tage getreten wie z. B. die Projektion eines zusätzlichen dritten Kanals in der mesialen Wurzel eines unteren ersten Molaren, ausgeprägte Formen apikaler Foramina sowie die Darstellung eines sich unerwartet aufteilenden Kanals bei einem oberen Frontzahn. Als Weiterentwicklung stehen weitreichende Forschungsgebiete offen. Zusammenfassend kann man sagen, dass eine Methode entwickelt und verifiziert worden ist, Modelle zu erstellen, die in ihrer Gesamtheit optisch dem Zahn entsprechen, in metrischen Vergleichen zwischen Projektion und Original Abweichungen von maximal 0,7 % haben und Form und Geometrie des Wurzelkanalsystems mit Ausstülpungen, Fortsätzen und Seitenkanälen freiprojizieren.

The high accuracy which is necessary for modern process simulation often requires the use of Monte-Carlo ion implantation simulation methods, with the disadvantage of very long simulation times especially for three-dimensional applications. In this work a new method for an accurate and CPU time efficient three-dimensional simulation of ion implantation is suggested. The approach is based on a combination of the algorithmic capabilities of fast analytical and the Monte-Carlo simulation methods.

Fuer die Qualitaetssicherung der Praezisionsbestrahlung mit schweren Ionen wurde der Positronen-Emissions-Tomograph BASTEI in die Therapieanlage der GSI Darmstadt integriert.Die Messung der durch Fragmentierung waehrend einer Bestrahlung erzeugten b+-Aktivitaet erlaubt eine Kontrolle der raeumlichen Dosisverteilung nach jeder Therapiefraktion. Als besondere Probleme dieser PET-Anwendung sind die Erfassung von Annihilationsereignissen in einem eingeschreankten Winkelbereich und eine durch die Dosis limitierte Aktivitaet zu benennen, woraus eine geringe Zaehlstatistik folgt. Unter Beruecksichtigung dieser Messbedingungen wurde der MLE-Rekonstruktionsalgorithmus implementiert. Die Leistungsfaehigkeit des Verfahrens wird anhand von Phantomexperimenten und ersten Patientendaten dargestellt. SCHLUESSELWOERTER:Positronen-Emissions-Tomographie, Bildrekonstruktion, MLE-Algorithmus, dreidimensional

The three-dimensional instationary interaction of a plane step shock pulse with a rectangular solid of dimensions of 2star2star4 m being 80 cm above ground is numerically investigated with the SHARC-code. The shock Mach number is 1.363, the pressure ratio is p21=2.0 and the Mach number behind the shock is u2/a2=0.473. In various planes, also containing the body's surfaces, the development of the instationary pressure distribution is analysed. Interest is focused on three-dimensional effects. The computation is inspired by experiments at the German test facility Reiteralpe.