Unsere Expertise

Wir bieten individuell angepasste Dienstleistungen in den Bereichen 3D-Simulation, Visualisierung und Optimierung chirurgischer Eingriffe an, bei denen Veränderungen von Weichgewebe sowie Gesichts- oder Körperkonturen eine Rolle spielen. Zu unseren Anwendungsbereichen gehören biomechanische 3D-Weichgewebesimulationen für Brustvergrößerungen und Eingriffe im Mund-Kiefer-Gesichtsbereich (MKG/CMF), die Entwicklung patientenspezifischer Implantate (z. B. Brust-, Kinn-, Wangen- oder Orbita-Implantate), 3D-Datenverarbeitung und 3D-Druck sowie die Simulation von Luft- und Flüssigkeitsströmungen, beispielsweise zur quantitativen Untersuchung der obstruktiven Schlafapnoe (OSA). Im Unterschied zu vereinfachten Visualisierungssystemen beruhen unsere chirurgischen Simulationen auf einer physikalischen Modellierung des biomechanischen Verhaltens von Weichgewebe. Dadurch lassen sich Darstellungen möglicher postoperativer Ergebnisse erzeugen und quantitative Daten bereitstellen, die die chirurgische Planung und die Übertragung virtueller Simulationen in die praktische Umsetzung unterstützen können. Unsere Technologie wird seit mehr als 20 Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und wurde in zahlreichen klinischen Studien eingesetzt. Darüber hinaus bieten wir individuelle Lösungen für die Daten- und Bildverarbeitung unter Einsatz konventioneller und ML/AI-basierter Methoden an.



Mammaaugmentation (Brustvergrößerung)

Eine möglichst genaue Einschätzung des möglichen ästhetischen Ergebnisses ist ein wichtiger Bestandteil der Operationsplanung und der Kommunikation mit den Patienten. Simulationen von Brustvergrößerungen können anhand einzelner 3D-Scans oder einer Serie von 180°-Rotationsaufnahmen durchgeführt werden. Dabei lassen sich verschiedene Szenarien der Brustvergrößerung darstellen, beispielsweise unterschiedliche Implantattypen und Implantatpositionen. Zusätzlich werden quantitative Daten bereitgestellt, darunter wichtige Abstände und Maße, die für die Implantatplatzierung und die Position der Unterbrustfalte relevant sind. Diese zusätzlichen Informationen können Chirurgen dabei unterstützen, verschiedene Operationsmöglichkeiten zu beurteilen und die gewählte Planung in die operative Umsetzung zu übertragen. Der Ansatz wurde im Zusammenhang mit der Operationsplanung evaluiert und kann die Kommunikation zwischen Chirurgen und Patienten unterstützen, indem er eine gemeinsame visuelle Grundlage für die Diskussion verschiedener Behandlungsoptionen und ihrer möglichen Ergebnisse schafft.

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Beispiel einer 3D-Simulation zur Planung einer Brustvergrößerung


Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie


Simulationen von Ergebnissen mund-, kiefer- und gesichtschirurgischer Eingriffe basieren in der Regel auf 3D-Daten aus CT- oder MRT-Aufnahmen. Sie umfassen die Darstellung verschiedener Operationsszenarien sowie quantitative Angaben, beispielsweise zu Verschiebungen von Knochen- und Weichgewebestrukturen. Während die Operationsplanung für Korrekturen im Mund-Kiefer-Gesichtsbereich aus chirurgischer Sicht in der Regel klar definiert ist, ist die Beurteilung der Auswirkungen von Knochenverschiebungen oder Implantaten auf das Weichgewebe und das postoperative Erscheinungsbild komplexer. Unsere Computersimulationen können dabei eingesetzt werden, um mögliche ästhetische und funktionelle Auswirkungen verschiedener Operationsszenarien zu untersuchen. Über die Simulation des Weichgewebes hinaus können auch aerodynamische Simulationen durchgeführt werden, um die Auswirkungen einer Erweiterung der Atemwege infolge einer Maxillo-Mandibulären Vorverlagerung auf die Luftströmung im Rachenraum zu untersuchen. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit der chirurgischen Behandlung der obstruktiven Schlafapnoe (OSA) relevant.

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Beispiel einer 3D-Planung in der Mund-Kiefer-GesichtschirurgieBeispiel einer Simulation der Luftströmung im Rachenraum


Design individueller Implantate


Neben der Simulation von Ergebnissen chirurgischer Korrekturen mit vorgefertigten Implantaten bieten wir einen speziellen Service für das Design individueller Implantate an. Das computergestützte Design solcher Implantate, mit dem Ziel, definierte Auswirkungen auf Weichgewebe sowie Gesichts- oder Körperkonturen zu erzielen, basiert in der Regel auf 3D-Daten aus CT- oder MRT-Aufnahmen. Dabei kommt ein sogenanntes inverses Verfahren zum Einsatz: Ausgehend von einem gewünschten ästhetischen Ergebnis wird die geeignete Form des Implantats abgeleitet. Das gewünschte Ergebnis dient somit als Ausgangspunkt für die Bestimmung der entsprechenden Implantatgeometrie. Unser Ansatz für das inverse Design individueller Implantate wurde in verschiedenen chirurgischen Anwendungen evaluiert, unter anderem bei Brust-, Kinn-, Wangen- und Orbita-Implantaten.

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3D-Visualisierung für das Design individueller ImplantateBeispiel einer patientenspezifischen Implantatmodellierung


3D-Modellerstellung / 3D-Druck

Benötigen Sie ein virtuelles Modell eines realen Objekts oder eine physische Kopie eines digitalen Modells? Wir bieten umfassende Dienstleistungen in den Bereichen 3D-Scanning, virtuelle Modellgenerierung, 3D-Druck und Rapid Prototyping an – sowohl für originale als auch für individuell angepasste 3D-Objekte und -Strukturen. Auf Wunsch kann der 3D-Scan auch direkt vor Ort durchgeführt werden. Für den 3D-Druck stehen verschiedene harte und weiche Materialien zur Verfügung. Vor dem Druck können Modelle entsprechend den jeweiligen Anforderungen angepasst, miniaturisiert oder modifiziert werden. Als Grundlage für die Erstellung und den Druck von 3D-Modellen können 3D-tomografische Aufnahmen, Oberflächenscans oder Serien von 2D-Aufnahmen aus einer 360°-Rotation dienen. Für die Erstellung virtueller 3D-Modelle aus physischen Objekten können entsprechende Muster per Post eingesendet werden. Bei Fragen oder spezifischen Anforderungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

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Beispiel eines digitalen anatomischen 3D-ModellsBeispiel eines für die Fertigung vorbereiteten 3D-Modells


ML/AI-basierte Daten- und Bildanalyse


Ergänzend zu unseren spezialisierten Dienstleistungen in den Bereichen chirurgische Simulation und 3D-Modellierung bieten wir auch individuell angepasste Lösungen für allgemeinere Aufgaben der Daten- und Bildanalyse unter Einsatz konventioneller computergestützter Verfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz an. Diese Ansätze können die automatisierte Analyse, Generierung, Verarbeitung und Auswertung heterogener Daten erleichtern, darunter Texte, Bilder und numerische Datensätze. Je nach Anwendung können die eingesetzten Methoden darauf ausgerichtet werden, Muster zu erkennen, relevante Informationen zu extrahieren, Daten zu klassifizieren oder zu strukturieren sowie neue Inhalte oder abgeleitete Daten zu erzeugen. Unsere Lösungen werden an die jeweiligen Anforderungen des Projekts angepasst und können die Entwicklung und Evaluierung individueller Workflows für komplexe oder anwendungsspezifische Aufgaben der Datenanalyse umfassen.

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Illustration zur ML- und KI-basierten Daten- und Bildanalyse


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