Optik und Mechatronik
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich bezogen auf die Hörgeräteverifikation mit zwei Untersuchungsfragen. Ziel des ersten Versuches war die Ermittlung der Unterschiede zwischen den Zielkennlinien verschiedener Messsysteme. Dazu wurden die maximalen Differenzen der Zielwerte von drei simulierten Kundenfällen sowohl für die Präskription NAL-NL2 als auch für DSL v5.0 ermittelt. Darauf aufbauend wurde im zweiten Versuchsteil untersucht, ob sich die nach NAL-NL2 und DSL v5.0 softwaregenerierten, gemessenen Ausgangspegel der Hörgerätehersteller Phonak sowie Siemens und die gemittelten Zielwerte aus Versuch 1 unterscheiden. Hierbei wurden die gleichen simulierten Kunden wie in Versuch 1 gewählt und die Messung des Ausgangspegels am 2 cm³-Kuppler durchgeführt.
Es konnte festgestellt werden, dass sich die Zielkennlinien zwischen den Messsystemen für die Präskription NAL-NL2 im hohen Frequenzbereich und für DSL v5.0 im tiefen Frequenzbereich teilweise ummehr als 10 dB unterscheiden.
Die zweite Untersuchungsdurchführung hat gezeigt, dass die voringestellten Präskriptionen der Hörgerätehersteller (NAL-NL2 und DSL v5.0)und die vorberechneten Zielwerte teilweise stark differieren. Die größten Abweichungen sind für beide Präskriptionen und beide Hörgerätehersteller im hohen Frequenzbereich vorhanden. Wobei die Abweichungen für die Hörgeräte von Phonak im Durchschnitt < 10 dB und bei dem Hersteller Siemens > 10 dB sind.
Anhand dieser Ergebnisse können zwei Schlussfolgerungen festgehalten werden. Zum einen sollte dem Anpasser bewusst sein, dass die Vielzahl der wählbaren Präskriptionseinstellungen sowie die Komplexität der Messtechniken zu unterschiedlichen Zielkennlinien zwischen den Messsystemen führen kann. Daher ist es besonders wichtig, sich bei der Anpassung mittels Zielkennlinien mit der vorhandenen Messtechnik und den implementierten Präskriptionen auszukennen. Darüber hinaus sollte in Betracht gezogen werden die Hörgeräteanpassung mit
einer alternativen Anpassstrategie durchzuführen. Zum anderen wird deutlich, dass die Präskriptionen der Hörgerätehersteller nicht den Zielkennlinien entsprechen.
Um zu wissen, welche tatsächlichen Ausgangspegel am Trommelfell erzeugt werden, muss die Verifikation in Form der Kuppler- oder Sondenmikrofonmessung durchgeführt werden.
Ziel der Arbeit:
Die Verwendung von Kompression in Hörsystemen ist heutzutage essenzieller Bestandteil jeder
Hörsystemanpassung. In vielen Forschungsprojekten wurde bis heute Hauptsächlich das
Augenmerk auf die Hochtonkompression gelegt, dabei gibt es nur wenige Studien die sich mit
der Tieftonkompression beschäftigen. In dieser Studie wurde gezielt mit der Kompression im
niederfrequenten Bereich von 160 - 800 Hz gearbeitet mit der Besonderheit, dass zusätzlich
Grenzfrequenzen im Bereich von 160 - 480 Hz und 640 - 800 Hz gesetzt wurden. Das Augenmerk
wurde dabei auf die Frage gelegt, ob definierte Grenzfrequenzen die zu Frequenzbändern
zusammengefasst werden das Sprachverstehen beeinflussen können?
Material und Methode:
An dieser Studie nahmen sieben Schülerinnen und Schüler teil. Die Schülerinnen und Schüler
nahmen freiwillig an der Studie Teil und durften die Teilnahme jederzeit beenden. Die
Teilnehmerinnen und Teilnehmer bekamen Testgeräte die in zwei verschiedenen Einstellungen
im Tieftonbereich mit einem CV von 2,5:1 eingestellt wurden. Dabei war Einstellung 1 mit
den Grenzfrequenzen 160 - 480 Hz und Einstellung 2 mit den Grenzfrequenzen 640 - 800 Hz
eingestellt. Jede Einstellung wurde jeweils eine Woche testgetragen und dann gemeinsam ausgewertet.
Ergebnisse:
Das bessere Sprachverstehen (Validierung durch den OlKiSa) wurde mit Einstellung 1 erreicht,
auch bei der allgemeinen Bewertung des Hörsystems in Alltagssituationen wurde Einstellung 1
besser bewertet als Einstellung 2.
Schlussfolgerung:
Vorausgehende Studien konnten belegen, dass die Tieftonkompression für hochgradig schwerhörige
im Tieftonbereich einen positiven Einfluss auf das Sprachverstehen haben. Des weiteren
konnte mit der vorliegenden Studie eine Tendenz nachgewiesen werden, dass Grenzfrequenzen
im Tieftonbereich ebenso positive Effekte erzielen können. Die Ergebnisse zeigen die Tendenz
zu den tieferen Frequenzen 160 - 480 Hz der Einstellung 1. Die Allgemeine Zufriedenheit und
der Tragekomfort der Hörsystemene für Einstellung 1 war ausschlaggebender als die Ergebnisse
für Einstellung 2.
Identification and quantitative segmentation of individual blood vessels in mice visualized with preclinical imaging techniques is a tedious, manual or semiautomated task that can require weeks of reviewing hundreds of levels of individual data sets. Preclinical imaging, such as micro-magnetic resonance imaging (μMRI) can produce tomographic datasets of murine vasculature across length scales and organs, which is of outmost importance to study tumor progression, angiogenesis, or vascular risk factors for diseases such as Alzheimer’s. Training a neural network capable of accurate segmentation results requires a sufficiently large amount of labelled data, which takes a long time to compile. Recently, several reasonably automated approaches have emerged in the preclinical context but still require significant manual input and are less accurate than the deep learning approach presented in this paper—quantified by the Dice score. In this work, the implementation of a shallow, three-dimensional U-Net architecture for the segmentation of vessels in murine brains is presented, which is (1) open-source, (2) can be achieved with a small dataset (in this work only 8 μMRI imaging stacks of mouse brains were available), and (3) requires only a small subset of labelled training data. The presented model is evaluated together with two post-processing methodologies using a cross-validation, which results in an average Dice score of 61.34% in its best setup. The results show, that the methodology is able to detect blood vessels faster and more reliably compared to state-of-the-art vesselness filters with an average Dice score of 43.88% for the used dataset.
Funktionale Sicherheit in einem fehlersicheren mechatronischen Antriebssystem für die Tiefseetechnik
(2019)
Materialien für individuelle Kontaktlinsen sind sehr vielfältig in Hinsicht auf ihre
Materialeigenschaften und Beschaffenheit. Einen Überblick über die
Eigenschaften bieten bereits diverse Sammelwerke in Buchform.
Das im Rahmen dieser Bachelorthesis „Erstellung eines Webportals zum
Vergleich von individuellen Kontaktlinsenmaterialien“ entstandene Webportal
www.lensmaterial.info
soll dem Benutzer eine übersichtliche Darstellung der verfügbaren Materialien
für individuelle Kontaktlinsen bieten. Darüber hinaus bietet das Webportal eine
Filterfunktion, um das optimale Kontaktlinsenmaterial bezüglich verschiedener
Voraussetzungen zu suchen. Die Datenbank umfasst neben den formstabilen
und weichen Materialien auch Listen von Material- und Kontaktlinsenherstellern.
Das Webportal soll nach Abgabe dieser Bachelorthesis weiter geführt und
ausgebaut werden.
Schon seit langer Zeit wird vermutet, dass die Dauer der Einsilber des Freiburger Sprachtest, vor allem im Störgeräusch nicht ausreicht, damit Hörsysteme mit längeren Regelzeiten diese effektiv erfassen können. Diese Arbeit hat als Ziel diesen Umstand anhand dreier Hörgeräte unterschiedlicher Hersteller zu untersuchen umso etwaige Rückschlüsse für die Praxis ziehen zu können.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, die Auswirkungen, welche Lösungsmittel auf die Brillenfassungen aus Kunststoff haben können, untereinander zu vergleichen.
Im ersten Teil der Arbeit werden Grundlagen zu verschiedenen Brillenkunst-stoffen und Lösungsmitteln aufgeführt. Außerdem werden Prüftechniken der allgemeinen Kunststofftechnik beschrieben, die die Beständigkeit eines Kunststoffmaterials auf ein chemisches Medium untersuchen.
Im zweiten Teil dieser Bachelorthesis wird ein Versuch durchgeführt, der die Auswirkungen der Lösungsmittel Aceton, Ethanol, Isopropanol und Benzin auf verschiedene Kunststofffassungen aus Zelluloseacetat und Polyamid vergleicht. Dafür müssen im Vorfeld die zu untersuchenden Kunststofffassungen ausgewählt und die Lösungsmittel festgelegt werden. Bei der Versuchsdurchführung wird Wert auf ein praxisnahes Auftragen der Lösungsmittelmenge gelegt.
Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen vor allem, dass nicht alle verwendeten Lösungsmittel schädliche Veränderungen an den Materialoberflächen auslösen.
Die Lösungsmittel Benzin, Ethanol und Isopropanol sind als Reinigungsmittel bekannt.
Sie zeigen bei diesem Kurzzeitversuch überwiegend positive Veränderungen bezüglich der Materialoberfläche. Während Benzin größtenteils keine Veränderungen zeigt, weisen Ethanol und Isopropanol polierende Effekte auf. Jedoch zeigt Ethanol in diesem Versuch an den Polyamidfassungen auch oberflächenmattierende Auswirkungen. Daher gilt als Ergebnis festzuhalten, dass das Reinigungsmittel mit der schonensten und mit einer polierenden Wirkung Isopropanol ist und in dieser Hinsicht Ethanol auch ersetzen könnte.
Neben den Auswirkungen der Lösungsmittel, soll die Notwendigkeit einer guten Materialkunde des Augenoptikers verdeutlicht werden.
Entwicklung eines Prototyps zur Aufnahme der Verzeichnung von Brillengläsern in Gebrauchsstellung
(2017)
Der Zweck bzw. das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen Prototypen eines Messaufbaus zu entwickeln und zu konstruieren, mit welchem die Verzeichnung durch Brillengläser in Gebrauchsstellung computergesteuert unter verschiedenen Blickwinkeln aufgezeichnet und dargestellt werden kann.
Material und Methoden
Als Modellauge wird eine digitale Kamera verwendet, welche an einen Single-Board-Computer (Raspberry Pi Model 3 b) angeschlossen wird. Zur Realisierung der Blickbewegun-
gen wird ein Schrittmotor verwendet, der ebenfalls mit dem Raspberry Pi verbunden ist. Die Geräte werden durch einen externen PC über MATLAB (Version 2016b) angesteuert. Hierfür werden unterschiedliche Funktionen zur Steuerung der Kamera und des Schrittmotors entwickelt. Zudem wird ein mechanischer Aufbau entworfen und konstruiert, welcher die Lage des Augendrehpunkts, der Eintrittspupille des Auges und des augenseitigen Brillenglasscheitels berücksichtigt. An ihm sind der Hornhautscheitelabstand und die Vorneigung des Glases einstellbar. Schließlich werden zwei Gleitsichtgläser (GS 1 und GS 2) mit planer sphärischer Fernrefraktion untersucht und ihre statische und dynamische Verzeichnung dargestellt.
Ergebnisse
Sowohl GS 1 als auch GS 2 zeigen eine für Gleitsichtgläser typische statische und dynamische Verzeichnung.
Fazit
Der Prototyp liefert Aufnahmen, welche auf den subjektiven visuellen Eindruck durch ein Brillenglas hinsichtlich seiner Verzeichnung schließen lassen. Er kann somit für achfolgende Arbeiten als Ausgangspunkt herangezogen werden, welche sich mit der Verzeichnung von (Gleitsicht-) Gläsern in Gebrauchsstellung befassen.
Ziel:
Das Ziel dieser Arbeit ist es einen allgemeingültigen Leitfaden für die Erstversorgung der Presbyopie mit Kontaktlinsen zu entwickeln. Der Leitfaden soll Anpassern und Berufseinsteigern als unterstützendes Hilfsmittel dienen. Der Fokus liegt darauf, alle nötigen Faktoren in eine übersichtliche Form zu bringen, sodass bei der Anpassung eine systematische Reihenfolge entsteht und nichts übergangen wird. Dabei beziehen sich alle notwendigen Aspekte auf das reguläre Auge.
Material und Methoden:
Zur Entwicklung des Leitfadens dienen sowohl eine orientierende Fragebogen-Untersuchung von erfahrenen Anpassern zur ihrer Anpass-Philosophie als auch eine retrospektive Analyse der Anpass-Einzelschritte von 40 durch die Müller-Welt Contactlinsen GmbH versorgten Kunden. Zur Erläuterung der praktischen Anwendung des erarbeiteten Leitfadens werden am Ende dieser Arbeit 6 typische Versorgungssituationen bei Presbyopie detailliert dargestellt.
Ergebnisse:
Bei der Kontaktlinsenanpassung presbyoper Kunden ist eine ausführliche Anamnese die Basis für eine erfolgreiche Versorgung. Dies erreicht der Anpasser durch eine gute Kommunikation. Damit hierbei nichts versehentlich übergangen wird, bedarf es einer systematischen Vorgehensweise. Der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Leitfaden dient dafür als wichtiges Hilfsmittel. Er gliedert sich in vier große Teilbereiche:
1. Kontaktlinsenerfahrungen: Wenn der Kunde bereits Kontaktlinsenträger ist wird das Material übernommen, nach dem Motto „Never change a winning team“. Bei auftretenden Problemen werden diese zunächst beseitigt, bevor eine Presbyopieversorgung durchgeführt wird. Erst dann wird das Pres-byopiesystem ausgewählt. Trägt der Kunde bisher keine Kontaktlinsen, wird bei der Anpassung zunächst eine mehrwöchige Standardversorgung ohne Korrektion der Presbyopie durchgeführt (Gewöhnung des Kunden an Kontaktlinsentragen, Rückgang der anfänglichen Reizsekretion usw.). Nach einer erfolgreichen Eingewöhnungszeit wird dann erst im zweiten Schritt das Presbyopiesystem angepasst, das bereits im Voraus anhand der nachfolgenden drei Kriterien ermittelt wird.
2. Kundenwunsch: Er gibt Aufschluss über Anwendungsbereiche und Tragerhythmus sowie situative Umgebungsbedingungen und Sehanforderungen. Dadurch ergibt sich sowohl das Presbyopiesystem als auch das Kontaktlinsenmaterial.
3. Anatomischen Voraussetzungen: Sie liefern ebenfalls Ergebnisse bezüglich des Systems und Materials. Unter anderem beeinflusst die Lidposition die Systemwahl und trägt somit überwiegend zu dem Erfolg der Versorgung bei.
4. Art der Fehlsichtigkeit: Hier entscheidet hauptsächlich die Ausprägung der Addition über die Presbyopieversorgung.
Zu jedem der zuvor genannten vier Aspekte wird in dieser Arbeit jeweils ein gesondertes Flussdiagramm erarbeitet, womit der Anpasser gemeinsam mit dem Kunden das optimale Presbyopie-System individuell auswählen kann. Basierend auf diesen Flussdiagrammen wird für den praktischen Einsatz und eine erleichterte Dokumentation ein spezieller Formular- und Dokumentationsbogen erstellt. Abschließend wird in dieser Arbeit die praktische Anwendung des Leitfadens anhand von sechs typischen Fallbeispielen detailliert erläutert.
Schlussfolgerung:
Der Anpassleitfaden ist für die Presbyopieversorgung ein sinnvolles Hilfsmittel bei der Anamnese und Untersuchung sowie der zielgerichteten Auswahl des jeweiligen Presbyopiesystems.
Eine Weiterentwicklung des Leitfadens könnte in digitaler Form (z.B. App) erfolgen, so wird die Vorgehensweise noch benutzerfreundlicher. Es zeigt dem Kunden die innovativen und professionellen Methoden seines Augenoptikers auf. Das fördert die Kundenbindung und trägt somit zum wirtschaftlichen Erfolg durch die Presbyopie-versorgung mit Kontaktlinsen bei.
Das Ziel dieser Bachelorthesis ist es, mit verschiedenen Messmethoden das Verhalten von Kunststoffen und Horn bei Wärmezufuhr zu untersuchen und zu analysieren.
Die Ergebnisse sollen die Verarbeitung von diesen Werkstoffen im augenoptischen Fachgeschäft erleichtern.
Es wurden drei Versuchsreihen durchgeführt. Im ersten Versuchsteil wurde untersucht, wie ein Material sich bei einer konstanten Wärmezufuhr in Abhängigkeit von der Zeit verhält. In der zweiten Messreihe wurde das Abkühlverhalten von Werkstoffen dokumentiert. Im letzten Versuchsteil wurde untersucht, ob sich das Material auch gleichmäßig erwärmen lässt.
Des Weiteren wurde das thermische Verhalten von Zelluloseacetat in zwei verschiedenen Farben miteinander verglichen und analysiert.
Das Verhalten von Horn bei Wärmezufuhr und sein Abkühlverhalten wurden bei 120 °C und 160 °C untersucht.
Die Untersuchungen zeigen, dass vor allem Kunststoffe und Horn sich in ihrem thermischen Verhalten voneinander unterscheiden. Bei Kunststoffen gab es nur kleinere Abweichungen voneinander. PA wird schneller warm und CA lässt sich gleichmäßiger erwärmen. Sowohl PA als auch CA Fassungen konnten die vorgegebene Temperatur innerhalb von 25 min nicht erreichen.
Die Hornfassung erwärmte sich schneller und erreichte sowohl bei 120 °C, als auch bei 160 °C die Temperatur in vorgegebener Zeit. Die Umgebungstemperatur beim Abkühlen wurde von beiden Kunststoffen nicht erreicht.
Horn erreichte die Umgebungstemperatur.
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, das Kaufverhalten der Vorgängergenerationen mit dem der Generationen Y und Z zu vergleichen und daraus resultierende Informationen über die Auswirkungen auf die Augenoptik in Deutschland zu erhalten, um den Markt besser zu verstehen und daraus zu lernen.
Dazu wurden zunächst das Kaufverhalten im Allgemeinen und die zugehörigen Segmente spezifiziert und alle Generationen mittels Literaturrecherche definiert und ihre Merkmale analysiert. Darauffolgend wurde das Kaufverhalten der einzelnen Generationen miteinander verglichen und die prägenden Merkmale der Generation Y und Z auf die Marktsituation in der Augenoptik übertragen.