Wir unterstützen einen internationalen Hersteller von verschiedenen Medizintechnikprodukten, in der Produktentwickelung. Insbesondere in den Bereichen Mathematik und Softwareentwicklung bringen wir unsere Fähigkeiten ein. Es handelt sich um ein Projekt, bei dem interaktive Konfiguratoren für Prothesen entwickelt werden. Das umfasst die Bereiche Computervision mit Deep Learning sowie 3D-Darstellungen und geometrische Berechnungen. Dabei nutzen wir respektive Python (TensorFlow) und Unity für die technische Umsetzung. Der Konfigurator dient später als KI-Assistenzsystem Orthopäd:innen dazu, komplexe Knochenbrüche individuell zu behandeln. Es müssen medizinisches Fachwissen, Mathematik und deren technische Umsetzung in einer Simulationsumgebung überein gebracht werden.
Was haben wir genau gemacht?
In einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen unserem Team und dem Team des Kunden entstand eine komplette Softwarearchitektur, zugeschnitten auf die Bedürfnisse aller Beteiligten und gegebenen Rahmenbedingungen. Dazu galt es, Produktmanager, spätere Nutzer, die Software-Ingenieure und -Architekten sowie UX-Designer produktiv einen Tisch zu bekommen. In der Auflösung dieser Vielzahl an Blickwinkel liegt eine unsere Kernkompetenzen: Wir lösen vorhandene Komplexität zum Mehrwert aller auf – wir nennen es intern gerne „gerade ziehen“.
Neben diesem essenziellen Schritt haben wir ebenfalls an der konkreten Softwareentwicklung mitgewirkt, unser Hauptaugenmerk lag dabei auf der dreidimensionalen Darstellung der Knochen.
Eine weitere große Aufgabe unsererseits liegt in der Entwicklung der User Experience (UX). Die Software soll später von Ärztinnen und Ärzten genutzt werden, welche zumeist über keine Informatik-Kenntnisse verfügen. Die Software wird am Ende eine Vielzahl an Optionen bieten und mit kontextabhängigen Menüs und Möglichkeiten sorgen wir dafür, dass der User-Input intuitiv bleibt, während im Hintergrund komplexe Berechnungen und Prozesse ablaufen. Gleichsam muss natürlich auch das direkte optische Feedback und der Output für Mediziner verständlich sein.
Was kann die Software?
Mit der Software in ihrem aktuell Zustand ist es möglich, auf 3D-Modellen von Knochen Referenzpunkte zu setzen, Distanzen zu messen und geometrische Untersuchungen anzustellen. Dazu können Formen in das Modell eingesetzt werden und die geometrischen Objekt können miteinander in kombiniert werden, man spricht auch von konstruktiver Geometrie. Alle im Modell festgehaltenen Punkte und Objekte können individuell mit Labels versehen werden. Ziel ist es, auf Basis dieser Modellierungen Prothesen maßgenau konstruieren zu können.
In diesem Projekt können wir unsere Fähigkeiten im Bereich Scientific Computing, Deep Learning und UX Design gewinnbringend einbringen. Besonders gewonnene Erfahrungswerte sind hier wertvoll, da wir uns auf dem Feld der KI-Assistenzsysteme gerne weiter verbessern wollen.