Morphologische und funktionelle Präzisionsdiagnostik der Nase
Morphological and functional precision diagnostics of the nose
Der Beitrag „Web-access to HPC for Rhinodiagnost” beschreibt die Beweggründe und Anstrengungen, die zum Einsatz von Jupyter als multi-funktionales Webinterface für den einfachen Zugang zu HPC Resourcen im Rhinodiagnost-Projekt geführt haben. Um Jupyter im Projekt auch außerhalb des HPC Umfelds bzw. ohne die Notwendigkeit einers HPC Clusters verwenden zu können, ist die Lösung im zweiten Schritt in autarke Container überführt […]
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Einfacher Zugang und Integration externer Anwender und Workflowmanager an die HPC Resourcen ist für das Rhinodiagnostprojekt von entscheidender Bedeutung. Deshalb wurde am Jülich Supercomputing Centre (JSC) des Forschungszentrum Jülich der übliche Zugang über SSH um einen Webzugang auf Basis von Jupyter/JupyterHub ergänzt. Jupyter (https://jupyter.org) ist eine Open-Source-Webanwendung und bietet (in Kombination mit JupyterHub) eine interaktive multi-user Arbeitsumgebung im Webbrowser zum […]
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Das Rhinodiagnost Team nahm dieses Jahr zusammen mit dem Profilbereich Computational Science and Engineering (CompSE) der RWTH Aachen und der Jülich Aachen Research Alliance – High-Performance Computing (JARA-HPC) an der RWTH Wissenschaftsnacht teil und druckte ein 2:1 3D Modell einer aus Computertomographiedaten extrahierten menschlichen Nasenhöhle. Zum Druck wurde eine Fused-Deposition-Modeling (FDM) Methode verwendet um das Objekt schichtweise zu drucken. Die […]
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Problemstellung: Segmentierung (Erzeugung von inhaltlich zusammenhängenden Regionen, hier: Bestimmung von Nasenhöhlen und Nasennebenhöhlen aus CT-Bildern) mittels eines „Convolutional Neural Networks“ (CNN) unter Einsatz von Google-TensorFlow Damit aus Bilddaten ein 3D Modell erzeugt werden kann, sind jene Bildpunkte zu selektieren, die das 3D Modell darstellen soll. Doch CT Aufnahmen haben ein gewisses Rauschen (Störungen, die keinen Bezug zum eigentlichen Bildinhalt haben), […]
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Von Seiten der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen ist der Lehrstuhl für Strömungslehre und das Aerodynamische Institut (AIA) an diesem Projekt beteiligt. Das AIA gehört zum Fachbereich Maschinenbau der RWTH Aachen. Die experimentellen und numerischen Abteilungen sowie das Labor für biomedizinische Strömungen bilden die Struktur des Instituts. Mit einem jährlichen Ausgabevolumen in Höhe von ca. 2 Mio. € und ca. […]
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Die numerische Strömungsmechanik, abgekürzt CFD (computational fluid dynamics), ist eine etablierte Methode der Strömungsmechanik. Damit werden strömungsmechanische Probleme iterativ mit numerischen Methoden gelöst (bspw. Gauss-Verfahren). Die verwendeten Strömungsgleichungen heißen Navier-Stokes-Gleichungen (Impuls- und Massenerhaltung). Durch Vereinfachungen und Annahmen ist es auch möglich vereinfachte Strömungsgleichungen wie die Potential- oder Eulergleichung zu erhalten. Strömungstechnische Probleme werden mithilfe der Strömungssimulation in vier Schritten bearbeitet. […]
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Bilddateien, die durch Magnetresonanztomographie (MR), Computertomographie (CT) oder Mikrotomographie erstellt worden sind, können durch bildbasiertes Meshing in ein Computermodell überführt werden. Mit dem Marching Cubes Algorithmus wird eine aus Bildpunkten bestehende Voxelgrafik durch eine Polygongrafik angenähert. Danach erfolgt die Zerteilung der Oberflächentriangulierung in Stücke, die für die Strömungsanalyse relevant sind ( zB. Nasengang, Stirnhöhlen, Kieferhöhlen etc.). Es werden auch für […]
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