Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München. Den Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg und Prof. Dr. -Ing. G. Reinhart, den Leitern dieses Instituts, gilt mein besonderer Dank für die wohlwollende Förderung und großzügige Unterstützung meiner Arbeit. Herrn Prof. Dr. B. Radig, dem Leiter des Lehrstuhls für Informatik der Technischen Universität München, danke ich für die Übernahme des Korreferates und die aufmerksame Durchsicht der Arbeit. Darüberhinaus möchte ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts und allen Studenten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstützt haben, recht herzlich danken. München, im Oktober 1995 Jose Luis Moctezuma de la Barrera Inhaltverzeichnis 0 Begriffserklärung 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 Extremitäten xi 0. 6 xii 0. 7 Mathematische Definitionen 1 Einleitung 1 Einführung 1. 1 1. 2 Problemstellung 2 Stand der Technik 4 2 Computerunterstützte Planung chirurgischer Eingriffe 4 2. 1 2. 2 Therapiedurchführung unter Zuhilfenahme von passiven und aktiven Einrichtungen 5 2. 2. 1 Passive Einrichtungen (Navigations-und Positioniersysteme) 5 Aktive Einrichtungen (Handhabungsgeräte) 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 Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an das System 12 4. 1 Einsatzmöglichkeiten in der Orthopädie 13 4.