Surgical Data Science - from Concepts toward Clinical Translation

Recent developments in data science in general and machine learning in particular have transformed the way experts envision the future of surgery. Surgical Data Science (SDS) is a new research field that aims to improve the quality of interventional healthcare through the capture, organization, analysis and modeling of data. While an increasing number of data-driven approaches and clinical applications have been studied in the fields of radiological and clinical data science, translational success stories are still lacking in surgery. In this publication, we shed light on the underlying reasons and provide a roadmap for future advances in the field. Based on an international workshop involving leading researchers in the field of SDS, we review current practice, key achievements and initiatives as well as available standards and tools for a number of topics relevant to the field, namely (1) infrastructure for data acquisition, storage and access in the presence of regulatory constraints, (2) data annotation and sharing and (3) data analytics. We further complement this technical perspective with (4) a review of currently available SDS products and the translational progress from academia and (5) a roadmap for faster clinical translation and exploitation of the full potential of SDS, based on an international multi-round Delphi process

Abschätzung der umformtechnischen Grenzen des schmierstofffreien Kaltfließpressens von Aluminium anhand von Tribometerversuchen

Wichtige Prozessparameter mit einem signifikanten Einfluss auf den Verschleiß beim Kaltfließpressen von Aluminium sind relativer Kontaktdruck p / k , Oberflächenvergrößerung A / A und Gleitgeschwindigkeit v zwischen Werkstück und Werkzeug. Mittels eines Box-Behnken Versuchsdesigns wurde der Zusammenhang zwischen diesen Parametern und dem adhäsiven Verschleiß in schmiermittelfreien Versuchen an einem Druck-Torsions-Tribometer unter prozess- nahen Bedingungen untersucht. Die dabei gemessenen Drehmomente und das durch Weißlichtinterferometrie bestimmte kaltverschweißte Aluminiumvolumen lassen Rückschlüsse auf die zwischen den Oberflächen vorliegende Reibung bzw. auf den vorherrschenden adhäsiven Verschleiß zu. Die Ergebnisse für kleine Gleitwege (bis zu 150 mm) zeigen eine Verringerung des adhäsiven Volumens bei gesteigertem relativem Kontaktdruck für alle Parameterkombinationen. Die Einflüsse von Oberflächenvergrößerung und Gleitgeschwindigkeit auf den adhäsiven Verschleiß zeigen in Abhängigkeit der Kombination mit anderen Parametern einen variierenden Einfluss. Insofern die Ergebnisse der Tribometerversuche auf den Realprozess übertragbar sind, kann zukünftig ein Prozessfenster, in welchem eine schmiermittelfreie Kaltmassivumformung von Aluminium realisierbarer ist, genauer identifiziert werden

The Yangtze-Hydro Project: A Chinese-German environmental program.

Water of good quality is one of the basic needs of human life. Worldwide, great efforts are being undertaken for an assured water supply. In this respect, one of the largest water technology projects worldwide is the Yangtze Three Gorges Dam in China. There is a need for extensive scientific and technical understanding of the challenges arising from this large hydrological engineering project. German and Chinese groups from various scientific fields are collaborating to provide knowledge for the sustainable management of the reservoir. In this project description, the Yangtze Three Gorges Dam Project, its goals and challenges, are described in brief, and the contributions of the German research projects are presented