Themen für Bachelor- und Masterarbeitenarbeiten am BMO

AG Thema Beschreibung Bachelor/Master Kontakt
AG Karpf Aufbau einer Durchflussküvette mit laminarem Fluss und gleichmäßiger Durchflussrate In dieser Bachelorarbeit sollten Sie eine bestehende Durchflussküvette erweitern. Einmal soll ein Rührfisch inkl. Motor in das Spritzenreservoir integriert werden, so dass sich eine konstante Durchsatzrate der Partikel ergibt und weiterhin soll eine Küvette für Hydrodynamische Fokussierung charakterisiert und getestet werden. Ba sebastian.karpf@uni-luebeck.de
AG Karpf GPU-basierte Echtzeitprozessierung von Bildgebender Flusszytometrie In dieser Masterarbeit sollen Sie die Echtzeitverrechnung von einströmenden Daten einer Digitalisierungskarte erarbeiten. Hierzu soll eine GPU eingesetzt werden, die paralleles Verarbeiten der Daten ermöglicht. Die Daten werden in unserem selbstgebauten Zweiphotonenmikroskop erzeugt, dass schnellste bildgebende Durchflusszytometrie von vielen Tausend Zellen pro Sekunde ermöglicht. Vorwissen im Bereich Programmierung (C/C++) sind wünschenswert sowie Spaß und Neugier an der Forschung. Ma sebastian.karpf@uni-luebeck.de
AG Karpf Entwicklung eines Sortierungsalgorithmus zur zeitoptimierten Einstufung verschiedener Partikel In dieser Bachelorarbeit sollen Sie einen Algorithmus erarbeiten, der die durch SLIDE Mikroskopie gewonnenen Messdaten sortiert und filtert. Da vor allem in der Durchflusszytometrie eine große Menge Messdaten anfallen, ist es wichtig, die Daten effizient zu verarbeiten und nach Relevanz zu filtern. Hierbei soll besonders auf die Laufzeit des Algorithmus geachtet werden, damit die Analyse nach Möglichkeit in Echtzeit während einer Messung laufen kann. Ba sebastian.karpf@uni-luebeck.de
AG Hüttmann Optische Kohärenztomographie (OCT) für den Hausgebrauch (OCT@Home) Untersuchung von Möglichkeiten, die unwillkürlichen Augenbewegungen (Sakkaden) des Patienten reduzieren. Dieses Arbeitspaket umfasst eine Literaturrecherche, Entwurf einer Projektionsoptik, Untersuchung der Sakkadenhäufigkeit am Probanden. Ba koch@mll.uni-luebeck.de
AG Hüttmann Optische Kohärenztomographie (OCT) für den Hausgebrauch (OCT@Home) Bildverarbeitung, insbesondere Registrierung mehrerer zeitlich nacheinander aufgenommener Messungen. Dabei sollen sowohl Methoden der klassischen Bildverarbeitung, als auch die besonderen physikalisch-optischen Prinzipien des Bildaufnahmeverfahrens berücksichtigt werden. Ba koch@mll.uni-luebeck.de
AG Hüttmann Optische Kohärenztomographie (OCT) für den Hausgebrauch (OCT@Home) Entwurf und Erprobung eines Patienteninterface für das Gerät. Dieser Punkt umfasst das Design des Geräts, die Bedienung durch den Patienten sowie eine Erprobung der gefundenen Konzepte mit Hilfe von Probanden. Ba koch@mll.uni-luebeck.de
AG Hüttmann Optische Kohärenztomographie (OCT) für den Hausgebrauch (OCT@Home) Entwurf und Implementierung eines Verfahrens zur Übertragung der Bilddaten auf einen zentralen Server, Speicherung der Daten und der Befunde sowie Übermittlung der Befunde an den Arzt bzw. den Patienten. Ba koch@mll.uni-luebeck.de
AG Hüttmann Optische Kohärenztomographie (OCT) für den Hausgebrauch (OCT@Home) Mithilfe bei der Erstellung der Dokumente zur CE Zulassung des Prototypen Dazu gehört u.a. das Risikomanagement, Lasten- und Pflichtenheft, Gebrauchsanweisungen, Berechnungen zur Lasersicherheit, Durchführung der Tests entsprechend den Anforderungen der 60601-1. Ba koch@mll.uni-luebeck.de
AG Brinkmann Optische Detektion von Mikrovaporisation Aufbau und Test einer optischen Detektion von Mikrovaporisation. Diese soll für eine sehr genaue Lasersteuerung mit lokal ganz begrenzten Effekten, wie bei der selektiven Retinatherapie (SRT), genutzt werden. Hierbei soll ein Messaufbau erstellt bzw. modifiziert werden und Mikroblasendetektion an Phantommodellen und RPE Zellen durchgeführt werden. Erfahrungen im Bereich Optik und Programmierung sind von Vorteil. Ba e.seifert@uni-luebeck.de
AG Brinkmann Für Lasertherapien an der Netzhaut des Auges soll eine optische Detektion von Mikrovaporisation aufgebaut und getestet werden Diese soll für eine sehr genaue Lasersteuerung mit lokal ganz begrenzten Effekten, wie bei der selektiven Retinatherapie (SRT), genutzt werden.Hierbei soll ein Messaufbau erstellt bzw. modifiziert werden und Mikroblasendetektion an Phantommodellen und RPE Zellen durchgeführt werden. Erfahrungen im Bereich Optik und Programmierung sind von Vorteil. Ma e.seifert@uni-luebeck.de
AG Brinkmann System Analyse und Software Design zur Aufbereitung und Auswertung komplexer Optischer Kohärenz Tomographie Daten Ziel dieser Arbeit ist es ein existierendes Optical Coherence Tomographie (OCT) System und dessen Daten-Auswertungsprozess als Software abzubilden. Dafür muss zunächst ein einheitliches Datenformat entwickelt werden. Sowie der komplette Daten-Auswertungsprozess nach den Regeln der z.B. Objektorientierung analysiert, zerlegt und z.B. als UML modelliert werden. Dieses System Design soll dann als Software voraussichtlich in C++ umgesetzt werden. Als Referenz können dabei die bereits bestehenden Einzellösungen genutzt werden. Aufgrund der Komplexität des Gesamt Systems liegt der Fokus dieser Arbeit zunächst auf System Analyse und Design. Die Umsetzung als Software hängt dann von den Erfahrungen und Fähigkeiten des jeweiligen Kandidaten, sowie der Zeitlichen Gegebenheiten ab. Aufgrund der geplanten Modularisierung kann die Programmierarbeit grundsätzlich, individuell skaliert und verteilt werden. Die Arbeit vermittelt dem Studenten/-in tiefe Einblicke in die Software Entwicklung bei der Überführung aus der Forschung in den Industriellen / Praktischen Einsatz. Voraussetzungen: Bachelorstudenten/-innen oder Masterstudenten/-innen der Studiengänge: Allgemeine-, Medizinische- oder Technische-Informatik, Software Engineering, Softwaretechnik oder Informationstechnologie und Design. Sehr gute Kenntnisse im Software System Design, der Objektorientierten oder Funktionalen Programmierung sowie fundierte Kenntnisse in C++ oder einer vergleichbaren Programmiersprache. Von Vorteil wären außerdem erste Erfahrungen mit Memory Mapped File Systemen, in der Multi Prozess Programmierung und Kommunikation sowie der Erstellung von DLLs. Idealerweise erste Erfahrung in der Digitalen Signal- und Bild-verarbeitung. Ba/Ma detrez@mll.uni-luebeck.de
AG Brinkmann Überarbeitung eines Messstandes zur kontaktlosen optischen Temperatur Messung an Biologischen Proben In dieser Arbeit soll ein bereits vorhandener proof of concept Messstand vereinfacht und automatisiert werden. Dafür muss ein z.B. FPGA basiertes Timing System entwickelt werden. Des Weiteren soll eine Steuerung-Software in LabVIEW zur Ablaufsteuerung des Messprozesses sowie der ersten digitalen Daten Aufbereitung entwickelt werden. Als Hardware Plattform ist im Moment ein PXI System von National Instruments angedacht. Die Arbeit vermittelt dem Studenten/-in tiefe Einblicke in die Analoge und Digitale Signalverarbeitung, der Steuerungs- und Automatisierungs-Technik sowie Bio-Photonik. Voraussetzungen: Masterstudenten/-innen der Studiengänge: Physikalische Technik, Elektrotechnik Informationstechnik, Medizintechnik oder verwandte Ingenieure Technische Studiengänge. Gute Kenntnisse in der Analogen und Digitalen Signal Verarbeitung, Programmierkenntnisse in LabVIEW und Matlab. Idealerweise erste Erfahrung im Umgang mit Optischen Aufbauten und Lasersystemen Programmierung von FPGAs, sowie erste Erfahrungen mit dem PXI System von National Instruments. Ba/Ma detrez@mll.uni-luebeck.de
AG Huber Aufbau einer motorisierten XYZ-Präzisionspositioniereinheit für die OCT-Bildgebung Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein nicht-invasives Bildgebungsverfahren, welches hochauflösende Tomographien von stark streuendem Gewebe ermöglicht. Um große Gewebeproben präzise abzubilden und reproduzierbare OCT-Aufnahmen machen zu können, soll eine ansteuerbare, motorisierte XYZ-Positioniereinheit („Probentisch“) aufgebaut und getestet werden. Damit sollen viele kleine volumetrische Teilbildbereiche dann im Computer zu einem sehr großen Bild-Datensatz zusammengefügt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die XYZ-Einheit zu entwerfen, elektronisch anzusteuern und zu testen. Langfristig ist die Integration in ein bestehendes OCT-System und das automatische Zusammenfügen der prozessierten OCT-Volumen geplant. Wünschenswert wäre ein grundlegendes technisches Interesse, da die Arbeit sowohl die Konstruktion der Stage, Programmierung (Labview) als auch ein wenig Elektronik umfasst. Ba robert.huber@uni-luebeck.de
AG Huber Charakterisierung unterschiedlicher hochauflösender Objektive für die OCT-Bildgebung Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein nicht-invasives Bildgebungsverfahren, welches hochauflösende Tomographien von stark streuendem Gewebe ermöglicht. Einige Anwendung erfordern eine höhere laterale Auflösung, um sehr kleine oberflächliche Strukturen sichtbar zu machen. Dazu soll die Verwendung unterschiedlicher Mikroskopobjektive für die OCT-Bildgebung analysiert werden. Ziel dieser Arbeit ist es, OCT-Aufnahmen mit verschiedenen Objektiven mit verschiedener Auflösung zu machen und diese zu charakterisieren. Außerdem soll ein Konzept erstellt werden, wie die unterschiedlichen Objektive optimal in die bestehende Scanoptik integriert werden können. Dafür muss ggf. die bestehende Scanoptik mechanisch angepasst werden. Ein grundsätzliches Interesse an Optik und Bildgebung sollte vorhanden sein. Erste Erfahrungen mit Labview und CAD (Solidworks) sind hilfreich, aber nicht zwingend erforderlich. Ba robert.huber@uni-luebeck.de

Bachelorarbeiten in der AG-Hüttmann

Optische Kohärenztomographie (OCT) für den Hausgebrauch (OCT@Home)

Die optische Kohärenztomographie ist eines der wichtigsten diagnostischen Verfahren in der Augenheilkunde.

Am MLL/BMO wird ein OCT-Gerät entwickelt, mit dem AMD Patienten zu Hause regelmäßig ihre Retina befunden können. Dazu muss das Gerät sowohl um ca. eine Größenordnung kleiner als auch eine Größenordnung kostengünstiger werden als bisherige OCT Geräte. Wir verwenden dazu ein völlig neues OCT-Messprinzip, das Methoden der klassischen Bildgebung mit der OCT kombiniert.

Im Rahmen einer Förderung durch das EXIST Programm wollen wir die Technik zu einem Prototyp weiter entwickeln. 2019 werden wir dann eine Firma zur kommerziellen Nutzung der Technik gründen.

Für akademische Arbeiten sind je nach Neigung des Bewerbers folgende Schwerpunkte möglich:

  1. Untersuchung von Möglichkeiten, die unwillkürlichen Augenbewegungen (Sakkaden) des Patienten reduzieren. Dieses Arbeitspaket umfasst eine Literaturrecherche, Entwurf einer Projektionsoptik, Untersuchung der Sakkadenhäufigkeit am Probanden.
  2. Bildverarbeitung, insbesondere Registrierung mehrerer zeitlich nacheinander aufgenommener Messungen. Dabei sollen sowohl Methoden der klassischen Bildverarbeitung, als auch die besonderen physikalisch-optischen Prinzipien des Bildaufnahmeverfahrens berücksichtigt werden.
  3. Entwurf und Erprobung eines Patienteninterface für das Gerät. Dieser Punkt umfasst das Design des Geräts, die Bedienung durch den Patienten sowie eine Erprobung der gefundenen Konzepte mit Hilfe von Probanden.
  4. Entwurf und Implementierung eines Verfahrens zur Übertragung der Bilddaten auf einen zentralen Server, Speicherung der Daten und der Befunde sowie Übermittlung der Befunde an den Arzt bzw. den Patienten.
  5. Mithilfe bei der Erstellung der Dokumente zur CE Zulassung des Prototypen Dazu gehört u.a. das Risikomanagement, Lasten- und Pflichtenheft, Gebrauchsanweisungen, Berechnungen zur Lasersicherheit, Durchführung der Tests entsprechend den Anforderungen der 60601-1.

Die akademische Arbeit findet im Rahmen des MLL statt. Wir bieten die Mitarbeit in einem dynamischen Team auf der Schnittstelle zwischen akademischer Forschung und einer aussichtsreichen Kommerzialisierung. Eine dichte Betreuung der Arbeit ist für uns selbstverständlich. Ansprechpartner: Peter Koch koch(at)mll.uni-luebeck.de