Neue Informationstechnologien können helfen, Chirurgen im Operationssaal wichtige Informationen bereitzustellen und damit die Erfolgsaussichten des Eingriffs spürbar zu erhöhen. Ein Forschungsverbund unter Leitung des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen entwickelt zurzeit beispielhafte Verfahren und Anwendungen, um die Planung und Durchführung einer Operation durch den Einsatz von Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und 3D-Druck zu verbessern. Die Ergebnisse sollen zusätzlich für Trainingszwecke und für die Patienteninformation eingesetzt werden.
Präoperative Planung
Die Planung einer Operation mit 3D-Modellen bietet erhebliche Vorteile gegenüber den bislang verbreiteten 2D-Bildern. Ärzte erhalten einen wesentlich realistischeren und besser begreifbaren Überblick über den Bereich, in dem sie einen Eingriff vornehmen wollen. Parallel zu den dreidimensionalen Computermodellen wird im Rahmen des Projekts Vivatop („Vielseitiger Immersiver Virtueller und Augmentierter Tangible OP“) auch die Bereitstellung lebensechter physischer Modelle des betroffenen Organs erprobt. Dafür werden die Bilddaten analysiert und aufbereitet, sodass sie in einen 3D-Drucker importiert werden können, um beispielsweise die Leber einer Patientin realitätsnah anzufertigen.
Tastsinn einsetzen
Diese gedruckten Modelle ermöglichen dem Arzt die haptische Erfahrung des individuellen Organs, also die Nutzung des Tastsinns, aber sie lassen sich auch gemeinsam mit den virtuellen Modellen einsetzen. So kann jemand das physische Modell in den Händen halten und erklärend gestikulieren, während alle Beteiligten auf der VR-Brille die Gesten in Verbindung mit dem hochdetaillierten Computermodell sehen. Diese Bedienungsweise entspricht eher den natürlichen Gewohnheiten als der Umgang mit Controllern, wie sie bei Spielkonsolen zur Steuerung von Bewegungen eingesetzt werden.
Die 3D-Drucke, die sowohl transparent als auch mehrfarbig sein können, erleichtern unterdessen nicht nur die Planung, sondern ermöglichen es dem Ärzte-Team auch, den Patienten das Vorgehen bei den Eingriffen anschaulicher zu erklären.
Intraoperative Unterstützung
Während der Operation helfen in die AR-Brille angezeigte Bilddaten und Modelle des Organs den Ärzten, sich zu orientieren und Entscheidungen zu treffen. Über die Sprachsteuerung können Chirurgen das Gerät bedienen. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, die Operation live in VR darzustellen, damit externe Experten außerhalb des Operationssaals interaktiv hinzugezogen werden können. Mit Hilfe von Tiefenkameras, Sensoren und weiteren Technologien werden dabei die Handbewegungen des Ärzte-Teams sowie die Eingriffe am operierten Organ aufgezeichnet und in VR dargestellt.
https://twitter.com/vivatop_de
