In Deutschland werden jährlich über 60.000 Amputationen durchgeführt – überwiegend an den unteren Extremitäten. Dies führt zu massiven Einschränkungen der Mobilität, weshalb viele Patient:innen auf Prothesen angewiesen sind. Die derzeitige Prothesenversorgung basiert auf manueller Palpation und Gipsabdruck, wodurch die Qualität stark von der subjektiven Einschätzung und Erfahrung der Orthopädietechniker:innen abhängt.
In einem aktuellen Forschungsprojekt wird ein neuartiges haptisches Scansystem entwickelt, das die manuelle Palpation digitalisiert und objektivierbar macht. Grundlage dafür ist die Scherwellen-Elastographie, mit der sich die Steifigkeit des Gewebes quantitativ in Kilopascal erfassen lässt. Die Aussagekraft dieser Messwerte hängt jedoch stark von der Durchführung ab: Anpresskraft, Sondenwinkel, Messtiefe und die untersuchende Person können die ermittelte Steifigkeit beeinflussen. Wie groß diese Streuung im konkreten Anwendungsfall ist, wurde bislang nicht systematisch untersucht.
Im Rahmen dieser Arbeit soll ein standardisiertes Messprotokoll entwickelt und eine Reproduzierbarkeitsstudie an gewebeähnlichen Phantomen sowie an einer geeigneten Weichgeweberegion durchgeführt werden. Ziel ist es, die Streuung der gemessenen Gewebesteifigkeit quantitativ zu erfassen, die dominierenden Einflussgrößen zu identifizieren und daraus Empfehlungen für eine reproduzierbare Messdurchführung abzuleiten.
Inhalte
- Eigenständige Einarbeitung in relevante Grundlagen (Ultraschall, Scherwellen-Elastographie)
- Recherche zum Stand der Technik im Bereich Reproduzierbarkeit elastographischer Verfahren
- Konzeption eines standardisierten Messprotokolls für Wiederholungsmessungen
- Durchführung von Messreihen an Phantomen und an Proband:innen mit mehreren Untersucher:innen
- Systematische Variation relevanter Einflussgrößen (u. a. Anpresskraft, Sondenwinkel, Messtiefe, Position der Messregion)
- Statistische Auswertung der Intra- und Inter-Observer-Variabilität (Intraklassen-Korrelationskoeffizient, Bland-Altman-Analyse)
- Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine reproduzierbare Messdurchführung
Voraussetzungen
- Interesse an interdisziplinären Themen (Medizintechnik, Messtechnik)
- Erste Erfahrungen mit messtechnischer Auswertung oder Bildverarbeitung
- Programmierkenntnisse in Python
- Grundkenntnisse in Statistik von Vorteil
- Bereitschaft zur Durchführung von Messungen mit Proband:innen
- Sorgfältige, selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
Art der Arbeit
Die Ausschreibung richtet sich an Studierende der Fachrichtungen:
- Elektrotechnik
- Mechatronik
- Maschinenbau
- Computational Engineering
- Medizintechnik
- Physik
- Informatik
- IPEM
- sowie verwandter Studiengänge
Bewerbung: Interessierte Studierende senden ihre Bewerbung mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf per E-Mail an anna.furman@faps.fau.de.
Beginn: ab sofort