Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universitat Munchen. Den Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg und Prof. Dr. -Ing. G. Reinhart, den Leitern dieses Instituts, gilt mein besonderer Dank fur die wohlwollende Forderung und grosszugige Unterstutzung meiner Arbeit. Herrn Prof. Dr. B. Radig, dem Leiter des Lehrstuhls fur Informatik der Technischen Universitat Munchen, danke ich fur die Ubernahme des Korreferates und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Daruberhinaus mochte ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts und allen Studenten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstutzt haben, recht herzlich danken. Munchen, im Oktober 1995 Jose Luis Moctezuma de la Barrera Inhaltverzeichnis 0 Begriffserklarung und Formelverzeichnis vi 0. 1 Hauptachsen vi 0. 2 Hauptebenen vii Richtungen im Raum viii 0. 3 viii 0. 4 Bewegungsrichtungen ix 0. 5 Allgemeine Bezeichnungen Wichtige Knochen der Extremitaten xi 0. 6 xii 0. 7 Mathematische Definitionen 1 Einleitung 1 Einfuhrung 1. 1 1. 2 Problemstellung 2 Stand der Technik 4 2 Computerunterstutzte Planung chirurgischer Eingriffe 4 2. 1 2. 2 Therapiedurchfuhrung unter Zuhilfenahme von passiven und aktiven Einrichtungen 5 2. 2. 1 Passive Einrichtungen (Navigations-und Positioniersysteme) 5 Aktive Einrichtungen (Handhabungsgerate) 6 2. 2. 2 2. 3 Korrelation und Lagebestimmung mit 7 Bildverarbeitungsverfahren 2. 4 Zusammenfassung Stand der Technik 7 3 Zielsetzung und Vorgehen 10 4 Analyse der Einsatzmoglichkeiten und Anforderungen an das System 12 4. 1 Einsatzmoglichkeiten in der Orthopadie 13 4