Derzeit absolviert Dr. med. Patrick Dubach am ICCAS sowie an der HNO Universitätsklinik Leipzig ein einjähriges, von der Schweiz finanziertes Fellowship. Der HNO-Spezialist aus dem Berner Inselspital wählte Leipzig für seinen Auslandsaufenthalt im Rahmen des Habilitationsgesuches, um die sehr guten Forschungsbedingungen des Zentrums für Computerassistierte Chirurgie zu nutzen und die seit Jahren bestehende Zusammenarbeit zwischen HNO-Experten der Universitätskliniken Bern und Leipzig zu fördern.

Der gebürtige Berner ist seit 2009 Oberarzt im Inselspital und wurde 2011 zum ärztlichen Leiter der dortigen Poliklinik HNO ernannt. In seinem aktuellen Forschungsprojekt beschäftigt sich Dr. Dubach mit der Planung und Visualisierung von Mittelohr- und Innenohrimplantaten, deren Einsatz mit Hilfe einer Knochendichtekartographie und zunehmend automatisiert endoskopisch erfolgen soll. Studien am Patienten dazu laufen bereits am Leipziger und Berner Universitätsklinikum. Weitere Projekte sind die Schlussredaktion eines Handbuchartikels „Image Guided Therapy“ im Springer Verlag und Studien zu „Computer navigierten Biopsien bei Schädelbasistumoren“.

Dr. Dubach wird am 21. Oktober 2013 im ICCAS-Kolloquium einen Überblick über seine bisherige Forschungstätigkeit geben und seine aktuellen Forschungsprojekte mit dem Referat „Experiments with Image Guided ENT: from Applied Bone Thickness Map to CEUS Fistulography“ vorstellen.

Das ICCAS-Team wünscht dem Schweizer Kollegen eine erfolgreiche und lehrreiche Zeit in Leipzig und freut sich auf eine gute Zusammenarbeit!

Dr. Patrick Dubach is currently completing a one-year fellowship at the ICCAS and the ENT-Clinic an Polyclinic of the University Hospital Leipzig, which is funded by the Swiss government. The ENT specialist from the Inselspital Bern chose Leipzig for his research stay abroad as part of his habilitation application to take advantage of the excellent research conditions of the Center for Computer Assisted Surgery and to promote the long-standing cooperation between ENT experts of the University Hospitals Bern and Leipzig.

The Bern native has been senior physician since 2009 and was appointed medical director of the ENT clinic at the Inselspital in 2011. In his current research project Dr. Dubach deals with the planning and visualization of middle and inner ear implants, their applications are based on a Bone Thickness Map and should be increasingly automated by using endoscopes. Clinical studies with patients are ongoing at the University Hospitals Bern and Leipzig. Other projects include the final editing of the manual article “Image Guided Therapy” at Axel Springer Verlag and studies on “Computer navigated biopsies of skull base tumors.”

Dr. Dubach is giving an overview over his current research on 21 October 2013 at the ICCAS colloquium. The lecture on “Experiments with Image Guided ENT: from Applied Bone Thickness Map to CEUS Fistulography ” will demonstrate his research activities.

The ICCAS team wishes our Swiss colleague a successful and instructive time in Leipzig and is looking forward to a good cooperation.

Mit Vorträgen und einer Posterpräsentation war das ICCAS auf der diesjährigen Dreiländertagung der Deutschen, Schweizerischen und Österreichischen Gesellschaft für Biomedizinische Technik in Graz vertreten. Dr. Kerstin Denecke und Michael Unger nutzten die Veranstaltung, um sich mit aktuellen Forschungsthemen im Bereich der Medizintechnik vertraut zu machen und mit Referaten zum wissenschaftlichen Programm beizutragen.

Dr. Denecke veranschaulichte in ihrem Vortrag „Model-based decision support: Requirements and future for its application in surgery“ Ansätze zur chirurgischen Entscheidungsunterstützung, deren Basis digitale Patientenmodelle sind. Die DPM-Forschungsgruppenleiterin ging vor allem auf die wesentlichen Anforderungen ein, die bei der Entwicklung solcher Systeme zu beachten sind. Entscheidungsunterstützende Systeme sollen das Verständnis sowie die Interpretation von Patientendaten unterstützen, um Chirurgen wichtige Entscheidungen vor und während einer OP zu erleichtern.

Michael Unger legte mit seinem Vortrag “Automatic gesture recognition based on thermography” die Ergebnisse seines abgeschlossenen Forschungsprojektes am ICCAS vor. Darin beschäftigte sich der Diplomingenieur mit der Überwachung von Operationen mittels Wärmebildkameras. Wesentliches Ziel der automatischen Gestenerkennung durch Infrarot-Thermografie ist die automatische Erkennung von Workflows als eine Voraussetzung für die Entwicklung von intelligenten Assistenzsystemen.

Prof. Dr. Thomas Neumuth und Stefan Franke stellten in ihrem Poster “A framework for multi-model surgical workflow management“ die Arbeit der MAI-Gruppe im Bereich des chirurgischen Workflowmanagements vor. Im Fokus der Präsentation stand ein Konzept zur Verknüpfung unterschiedlicher Prozessmodelle und ergänzender Module auf der Basis eines Pipeline-Ansatzes.

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With lectures and a poster session the ICCAS was represented at this year’s Dreiländertagung der Deutschen, Schweizerischen und Österreichischen Gesellschaft für Biomedizinische Technik in Graz. Dr. Kerstin Denecke and Michael Unger used the event to familiarize themselves with current research topics in the field of medical technology and to contribute to the scientific program through presentations.

Dr. Denecke provided in her paper on “Model-based decision support: Requirements and future for its application in surgery” a vision of model-based surgical decision support systems. The group leader of the reserach area DPM reported mainly about the essential requirements that must be considered when developing such systems. Decision support systems are intended to support the understanding and interpretation of patient data and allow reproducible decisions of high quality before and during an operation.

Michael Unger presented in his lecture “Automatic gesture recognition based on thermography” the results of his completed project at the ICCAS. In this work the engineer dealt with the monitoring of operations by thermal imaging cameras. An important aim of the automatic gesture recognition by infrared thermography is the automatic detection of workflows as an important requirement for the development of intelligent assistance systems.

Prof. Dr. Thomas Neumuth and Stefan Franke presented in their poster contribution “A multi-model framework for surgical workflow management” the work of the research area MAI in the field of surgical workflow management. The focus of the presentation was a concept for the linking of different process models and supplementary modules based on a pipeline-approach.

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Im September dieses Jahres reisen Dr. Stefan Bohn, Philipp Liebmann und Christian Meißner zur International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI) nach Nagoya (Japan), um in spezifischen Workshops ihre Forschungsarbeiten zur Diskussion zu stellen.

Dr. Bohn ist Koorganisator des MICCAI Workshops “Systems and Architectures for Computer Assisted Interventions (SACAI)” und referiert überdies zum Thema “System monitoring and diagnostics architecture for networked medical devices”. Der Wissenschaftler aus der MAI-Gruppe präsentiert eine Systemarchitektur und ein Kommunikationsframework, mit dem sich der Zustand vernetzter medizinischer Geräte und Systeme zentral überwachen lässt. Auf diese Weise soll den hohen Sicherheitsanforderungen im lebenskritischen Bereich des Operationssaals begegnet werden.

Auf dem vierten M2CAI Workshop stellt Philipp Liebmann seine Arbeit mit dem Titel “Validation of a surgical process model regarding the robustness of missing sensor information” vor. Diese beschäftigt sich zum einen mit dem Verhalten eines Prozessmodells hinsichtlich des Problems fehlender Sensorinformationen und zum anderen mit  dem Ableiten möglicher Kompensationsstrategien.

Christian Meißner erläutert auf dem M2CAI Workshop in seinem Vortrag “Hierarchical approach for low-level surgical activity recognition” ein Konzept, das chirurgische Aktivitäten auf der Basis von Beschleunigungssensoren und radio-frequency identification (RFID) erkennt. Dabei werden zunächst sämtliche Aspekte einer einzigen chirurgischen Aktivität separiert. Die darauffolgende Zusammenführung der Aspekte soll eine fundierte Aktivitätseinschätzung ermöglichen.

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In September this year Dr. Stefan Bohn, Philipp Liebmann and Christian Meißner travel to the International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI) in Nagoya (Japan) to put up their research for discussion in specific workshops.

Dr. Bohn is co-organizer of the MICCAI workshop on “Systems and Architectures for Computer Assisted Interventions (SACAI)” and also lectures on “System monitoring and diagnostics architecture for networked medical devices”. The scientist from the MAI-group presents a system architecture and a communication framework that centrally monitored the state of networked medical devices and systems. In this way it is possible to meet the high security requirements in the life-critical area of the operating room.

Philipp Liebmann presents his work on “Validation of a surgical process model regarding the robustness of missing sensor information” on the 4th M2CAI workshop. It deals with the behavior of a process model relating to the problem of missing sensor information and with the derivation of possible compensation strategies.
At the same workshop Christian Meißner explained in his work entitled “Hierarchical approach for low-level surgical activity recognition” a concept that recognizes surgical activities on the basis of acceleration sensors and radio-frequency identification (RFID). Initially, all aspects of a single surgical activity are separated. The subsequent consolidation of aspects enables a substantiate assessment activity.

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Sandra von Sachsen stellte Anfang September 2013 auf der 25. Internationalen Konferenz der Society for Medical Innovation and Technology (SMIT) ein am ICCAS entwickeltes Softwaremodul zur Konfiguration und Bewertung von Gefäßimplantaten (Stentgrafts) vor.

In dem Vortrag mit dem Titel “Stent Graft Configurator for Assisting Implant Planning in Aortic Aneurysm Repair” erläuterte von Sachsen eine Methode zur interaktiven Konfiguration von Stentgrafts, die für einen Produktvergleich erforderlich ist. Gemeinsam mit einem Modul zur Simulation und Auswertung von Stentgrafteigenschaften soll der Stentgraft Konfigurator perspektivisch die Auswahl der Implantate für die endovaskuläre Aortenrekonstruktion optimieren.

Die Wissenschaftlerin forscht derzeit am ICCAS zum Thema „Strukturmechanische Defektklassifikation und Modellierung der Halswirbelsäule“. Ziel dieses Projektes ist die Bereitstellung eines präoperativen Planungsmodells der Halswirbelsäule zur Erhöhung der Ergebnisqualität bei der Behandlung degenerativ veränderter Knochenstrukturen.

In early September 2013 Sandra von Sachsen presented at the 25th International Conference of the Society for Medical Innovation and Technology (SMIT) a software module for the configuration and evaluation of vascular stent grafts, which was developed at ICCAS.

In the lecture, entitled “Stent Graft Configurator for Assisting Implant Planning in Aortic Aneurysm Repair”, von Sachsen explained a method for the interactive configuration of stent grafts, which is required for a comparison of products. Together with a module for the simulation and evaluation of stent graft properties the configurator should perspectively optimize the selection of implants for the endovascular reconstruction of aortae.

The scientist is currently conducting research at ICCAS on “Structural mechanical defect classification and modeling of the cervical spine.” The aim of this project is to provide a pre-operative planning model of the cervical spine to increase the quality of results in the treatment of degeneratively modified bone structure.

Im August dieses Jahres besuchte Yihan Deng aus der Forschungsgruppe DPM die Information Foraging Lab (IFL) Summer School an der Radboud University Nijmegen (NL). Deng nutzte die Möglichkeit des intensiven Gedankenaustausches, um neue Impulse für seine Forschungsarbeit zum Thema „Text Mining im medizinischen Kontext“ zu erhalten. Dabei wird ein Konzept entwickelt, mit dem wichtige Entitäten aus verschiedenen medizinischen Texten extrahiert und in effiziente Strukturen transformiert werden. Die Arbeit ist bedeutender Bestandteil der Entwicklungen am digitalen Patientenmodell.

In August this year Yihan Deng from the research group DPM visited the Information Foraging Lab (IFL) Summer School at the Radboud Iniversity Nijmegen (NL). Deng used the opportunity of the intensive exchange of ideas to receive new impulses for his research on “Text mining in a medical context.” A concept is being developed with which important entities can be extracted from various medical texts and are transformed into efficient structures. This work is an important part of the developments on the digital patient model.

Dr. Kerstin Denecke und Stefan Kropf nahmen vom 20. Bis 23. August 2013 am 14. Weltkongress für Medizin- und Gesundheits-Informatik (Medinfo2013) teil. Auf der internationalen Veranstaltung trafen über 1200 Wissenschaftler aus der ganzen Welt zusammen, deren gemeinsames Interesse die Verbesserung der Informations- und Datenverarbeitung im Gesundheitswesen durch Innovationen in der Gesundheits-, Medizin- und Bio-Informatik ist.

Frau Dr. Denecke war mit zwei wissenschaftlichen Beiträgen auf der Veranstaltung aktiv. Die Nachwuchsgruppenleiterin der DPM-Gruppe hielt einen Vortrag auf dem Forum „Panel on Social Media“ zu „New Trends in Health Social Media: Hype or Evidence-based Medicine“ und beteiligte sich an der Poster Session zum Thema „Ontologies, knowledge representation, data models“.

Für Stefan Kropf waren die Tutorials „openEHR“ und „NLP“ (natural language processing) sehr informativ. Besonders die Ausführungen zur Guideline Definition Language (GDL) werden für seine zukünftige Forschungsarbeit von Bedeutung sein. Der Nachwuchswissenschafler aus der DPM-Gruppe befasst sich mit klinischen Datenmodellen. Das Anwendungsgebiet der GDL reicht von einfachen Regeln zur Berechnung von Werten bis zur regelbasierten klinischen Entscheidungsunterstützung. Aktuelles Ziel ist es, diese Entscheidungshilfen in einem globalen Softwareverzeichnis abzulegen und weltweit zur Verfügung zu stellen.

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Dr. Kerstin Denecke and Stefan Kropf took part at the 14th World Congress on Medical and Health Informatics (Medinfo2013) from 20 to 23 August 2013. At the international event more than 1,200 scientists from around the world came together, whose common interest is to improve the information and data processing in healthcare through innovation in the health, medical and bio-informatics.

Dr. Denecke took an active part with two scientific contributions in this event. The junior research group leader of the DPM group gave a presentation at the forum “Panel on Social Media” to the issue “New Trends in Health Social Media: Hype or Evidence-based Medicine” and participated in the poster session on “Ontologies, knowledge representation, data models “.

For Stefan Kropf the tutorials “openEHR” and “NLP” (natural language processing) were very informative. Especially the explanation on the Guideline Definition Language (GDL) will be relevant for his future research. The young researcher from the DPM group deals with the issue of clinical data models. The area of application of the GDL ranges from simple rules for calculating values to rule-based clinical decision support. The current aim is to store these decision-making aids in a global software directory and to make them available worldwide.

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Anfang September 2013 lädt die Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (GMDS) e.V. zur 58. Jahrestagung nach Lübeck ein. Die Veranstaltung ist eine wichtige Plattform für deutschlandweite Entwicklungen und Forschungsaktivitäten, die sich mit der Gestaltung der zukünftigen Patientenversorgung befassen. Das ICCAS wird mit Vorträgen von Max Rockstroh und Matthäus Stöhr im Fachbereich Medizinische Informatik vertreten sein. Des Weiteren nehmen Dr. Kerstin Denecke, Prof. Dr. Thomas Neumuth und Dr. Stefan Bohn an dem umfangreichen Programm teil.

Max Rockstroh stellt im Workshop zum BMBF-Projekt „OR.NET“ (Sichere und dynamische Vernetzung in Operationssaal und Klinik) das bereits im JCARS (International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery) veröffentlichte Konzept eines „Surgical Recorders“ vor. Dabei handelt es sich um einen Datenrekorder zur Aufzeichnung von intraoperativen Daten. In der Präsentation wird auf den Prototypen sowie dessen Anwendung innerhalb des OR.NET – Projektes eingegangen.

Matthäus Stöhr referiert in der Session „Modellierung von Systemen und Prozessen” zum Thema „Modeling and support of decision-making regarding the treatment of laryngeal carcinoma in the head and neck tumor board”. Der Wissenschaftler erläutert die Problematik der Komplexität von Entscheidungsprozessen in der Onkologie, speziell bei Kopf-Hals-Tumoren. Er stellt die bisherigen Forschungsergebnisse zur Entwicklung von entscheidungsunterstützenden Systemen vor, die den Entschluss für eine bestimmte Therapie erleichtern sollen und Therapieschritte nachvollziehbarer machen.
 
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At the beginning of September 2013 the German Society for Medical Computer Science, Biometry and Epidemiology (GMDS) e.V. invites to the 58th annual meeting in Lübeck. The event is an important platform for Germany-wide developments and research activities that deal with the design of the future patient care. The ICCAS will be represented with presentations by Max Rockstroh and Matthäus Stöhr in the section of medical informatics. Furthermore Kerstin Denecke, Prof. Dr. Thomas Neumuth and Dr. Stefan Bohn will participate in the extensive programme.

Max Rockstroh is presenting in a workshop on the BMBF project “OR.NET” (Secure and dynamic networking in the operating room and clinic) his already in the JCARS (International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery) published concept of a “Surgical Recorder”. This is for recording intra-operative data. The presentation goes into the prototype and its application within the OR.NET – project.

Matthäus Stöhr is speaking in the session “Modeling of systems and processes” on the subject of “Modeling and support of decision-making regarding the treatment of laryngeal carcinoma in the head and neck tumor board”. The scientist explains the issue of the complexity of decision-making in oncology, especially for head and neck tumors. He will introduce recent research results to the development of decision support systems which facilitate the decision for a particular treatment and make therapy steps more comprehensible.

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Im Rahmen des ICCAS Kolloquiums referierte der Gastwissenschaftler Frank Heckel vom Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS in Bremen am ICCAS. Kernthema des Vortrages war vor allem die wissenschaftliche Arbeit in Bremen. Das Fraunhofer MEVIS entwickelt interaktive Assistenzsysteme für den klinischen Arbeitsalltag. Im Fokus stehen dabei die medizinische Bilddaten, die zur Früherkennung, Diagnose, Therapieplanung, Therapieunterstützung oder Erfolgskontrolle genutzt werden. Im Anschluss stellte Frank Heckel noch kurz seine bisherige Tätigkeit am Institut vor.

Zum 27. Mal trafen auf dem Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS) – Kongress renommierte Wissenschaftler, Ingenieure und Mediziner aus aller Welt zusammen, um über richtungsweisende Innovationen in der medizinischen Informatik und der Systementwicklung für Anwendungen in der Chirurgie und Radiologie zu diskutieren. Die Veranstaltung ist für die Wissenschaftler des ICCAS das Forum des Jahres, um einem großen Expertenpublikum eigene Forschungsergebnisse vorzustellen und sich auf den neuesten Stand der weltweiten Forschung im Bereich der computerassistierten Chirurgie zu bringen. So war das ICCAS auch in diesem Jahr in verschiedenen thematischen Sessions und Workshops stark vertreten.

Prof. Dr. Thomas Neumuth, Max Rockstroh und Stefan Franke aus dem Forschungsfeld Modellbasierte Automation und Integration präsentierten zum Thema: “A workflow-driven surgical information source management” die Entwicklung einer Software zur situationsabhängigen Anzeige von intraoperativen Informationen. Diese soll die Arbeitsbelastung des Chirurgen im digitalen Operationssaal reduzieren. Jens Meier referierte über seine Forschungsarbeit zur Verbesserung des Behandlungsprozesses für Tumorpatienten im Bereich der HNO durch die Zusammenführung und Darstellung therapierelevanter Informationen auf einer zentralen Datenbank. Prof. Dr. med. Andreas Dietz hielt einen Vortrag zum Thema: „Personalized medicine in the therapy planning unit: when and when not to opt for surgery”. Philipp Liebmann vertrat das Forschungsfeld Standards auf dem „Luncheon Symposium on The Digital Operating Room: Imaging, Models and Standards“ mit dem Vortrag “IHE in Surgery” und hatte den Vorsitz des DICOM Working Group 24 – Meetings inne. Prof. Dr. med. Jürgen Meixensberger übte den Vorsitz der Session „Computer Assisted Neurosurgery“ aus.

Innerhalb der Kongressreihe nehmen die Themenbereiche rund um die Vernetzung von Medizingeräten und Informationssystemen einen immer größer werdenden Bereich ein. Die steigende Internationalität der Veranstaltung lässt den Wirkungsbereich der vorgestellten wissenschaftlichen Erfolge und fortschrittlichen Ideen weiter wachsen.

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For the 27th time renowned scientists, engineers and physicians from around the world met on the Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS) – congress to discuss pioneering innovations in medical informatics and system development for applications in surgery and radiology. For the ICCAS-scientists CARS means the forum of the year to present own research results to a wide audience of experts and to update their knowledge on worldwide research in the field of computer assisted surgery. Thus, also this year the ICCAS was strongly represented in various thematic sessions and workshops.

Prof. Dr. Thomas Neumuth, Max Rockstroh and Stefan Franke from the research field Model-based Automation and Integration presented on the topic: “A surgical workflow-driven information source management” the development of a software, which displays intraoperative information dependently from situation. This will reduce the workload of surgeons in the digital operating room. Jens Meier spoke about his research to improve the treatment process for cancer patients in the field of ENT by consolidating and visualizing therapy relevant information on a central database. Prof. Dr. med. Andreas Dietz gave a lecture on the topic: “Personalized medicine in the therapy planning unit: when and when not to opt for surgery.” Philipp Liebmann represented the research field Standards at the “Luncheon Symposium on The Digital Operating Room: Imaging, Models and Standards” with the lecture “IHE in Surgery” and chaired the DICOM Working Group 24 – Meeting. Prof. Dr. med. Jürgen Meixensberger was chairman of the session “Computer Assisted Neurosurgery”.

The topics, involving the networking of medical devices and information systems, acquire a growing part within the series of congress. The growth of internationality of the event increases the scope of the presented scientific achievements and progressive ideas.
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Am 17.06.2013 fand erstmalig der WORKSHOP ON PROGRAMMING CYBER PHYSICAL SYSTEMS der Eötvös Loránd Universität in Budapest statt. Auf diesem sprach Stefan Franke aus der Forschungsgruppe Modellbasierte Automation und Integration (MAI) in seinem Vortrag „Chirurgisches Workflowmanagement für den digitalen Operationssaal“ zu den Forschungsergebnissen am ICCAS, die die Integration von Medizingeräten und die Modellierung von chirurgischen Arbeitsprozessen betreffen.

Innerhalb des Workshops fand ein intensiver Austausch zu den Themen Prozessmodellierung und intelligente Mensch-Maschine-Interaktion statt. Dabei wurden fachübergreifend neue Zielstellungen und Arbeitsfelder identifiziert. Die Diskussionen zu verschiedenen Themenschwerpunkten, wie beispielsweise chirurgische Ontologien und Prozessmodellierung, werden über eine gemeinsame Kommunikationsplattform weiter fortgeführt.

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