Der Operationstisch der Zukunft ist digital.

Neue Einblicke für Ärzte.

Neue digitale Techniken könnten Operateuren ihr Handwerk in wenigen Jahren deutlich erleichtern. Augmented Reality (AR) gehört zu den vielversprechendsten Ansätzen. Sie ermöglicht es Ärzten – wie Superman mit seinem Röntgenblick – direkt in den menschlichen Körper zu blicken. Auch wenn die neuen Techniken noch nicht verfügbar sind, lohnt sich der Blick in die Zukunft.

Präziser operieren
AR erweitert die wahrnehmbare Realität um zusätzliche digitale Informationen. Bestes Beispiel dafür ist die weltweit bekannte Pokémon Go-App. Die App bildet die für den Spieler wahrnehmbare Umwelt auf dem Smartphone ab und ergänzt sie um digitale Figuren, die sich in dieser Umwelt bewegen. AR kann jedoch viel mehr. Mit der Technik könnte in Zukunft ein Chirurg schon bevor er das Skalpell ansetzt Muskeln, Organe oder den Verlauf von Blutgefäßen sehen. Er könnte noch präziser operieren als bisher.

Aktuelle Forschungsprojekte
An einem solchen Projekt arbeiten Wissenschaftler der Technischen Universität München: Ein computergestütztes Visualisierungs- und Navigationssystem verwendet Methoden der erweiterten Realität. Damit werden reale Ansichten des Patienten, so wie ihn der Chirurg auf dem OP-Tisch liegen sieht, mit Bildern aus dem Spiral-CT (Computertomograf), die das Innere des Körpers zeigen, in unterschiedlichen Blickwinkeln verschmolzen.Diese Bilder können dem Chirurgen dann beispielsweise mit Hilfe einer speziellen Datenbrille (head mounted displays) angezeigt werden.

Der Arzt sieht ein dreidimensionales Bild des Körperinneren
Auch Forscher des Fraunhofer Instituts für Graphische Datenverarbeitung (IGD) in Darmstadt beschäftigen sich mit
AR und entwickeln eine Technologie, die Ärzten als Navigationshilfe während der OP dient. Das Projekt 3D-ARILE ist ein Augmented-Reality-System, das Tumore bei der OP sichtbar markiert. Die Lage des Lymphknotens wird auch hier über eine Datenbrille eingeblendet. Der Arzt erkennt, wo er genau schneiden und wie viel Gewebe er entfernen muss. „Die Erfahrungen sind sehr positiv“, so Diplominformatiker Matthias Noll, Wissenschaftler im Bereich Visual Healthcare Technologies am IGD:

„Die Ärzte finden eine direkte AR-Visualisierung auf dem Head-Mounted Display (HMD) besser, als auf einem externen Monitor. Dadurch bleibt die Aufmerksamkeit immer beim Situs* (*Anordnung der inneren Organe) und damit Patienten. Durch die direkte Visualisierung ist der Eingriff schneller durchführbar als bisher und aufgrund der damit verbundenen verminderten Ablenkung des Arztes auch sicherer.“ Durch die 3D-Darstellung gibt es zusätzlich eine Abschätzung der Tiefe des Lymphknotens, die eine Erleichterung bei der Lokalisierung darstellt. Das Fraunhofer IGD kooperiert bei diesem Projekt mit der Dermatologie der Universitätsklinik Essen.

Die Schattenseiten
Momentan befinden sich die meisten der Augmented-Reality-Projekte noch in der Versuchsphase und etliche technische Probleme müssen noch gelöst werden. Nur wenn ein Höchstmaß an Sicherheit gewährleistet ist, werden Ärzte die Technik einsetzen und Patienten auf diese Art und Weise operieren lassen. Erst wenn dies geschehen ist, kann die neue Technik in den gesetzlichen Leistungskatalog aufgenommen werden.

Das weiß auch Stefanie Demirci vom Lehrstuhl für Informatik-Anwendungen in der Medizin der Fakultät für Informatik der Technischen Universität München: „Um eine wirklich nützliche Visualisierung zu erzeugen, muss es für den Chirurgen intuitiv möglich sein, die richtige Tiefe und Darstellung von Objekten, die sich ineinander befinden, mit einem Blick auszumachen. Auch spielt natürlich die Echtzeit-Integration und Visualisierung von Daten eine besonders hervorgehobene Rolle während medizinischer Eingriffe."

Die Wissenschaftlerin weist aber auf die heutigen Knackpunkte hin: "Man darf nicht vergessen, dass einem Chirurgen manchmal nur ein Bruchteil einer Sekunde bleibt, um die richtige Entscheidung zu treffen. Wenn dann das Visualisierungs- und Navigationssystem mehrere Sekunden Berechnungszeit hat, stellt das System für den Chirurgen keinen Mehrwert dar. Die Entwicklung von AR Lösungen für die Medizin braucht daher besondere Kompetenz – weit mehr als die existierenden Technologien, die in Spielen und der Unterhaltungsbranche genutzt werden.“

Bis die noch ausstehenden Probleme gelöst sind, der Nutzen der neuen Verfahren belegt ist und die Techniken in den Operationssälen zum Einsatz kommen, wird es wohl noch einige Jahre dauern. Sobald es soweit ist, werden auch gesetzlich Versicherte davon profitieren.  

mhplus-Leistung
Schon heute übernimmt die mhplus die Kosten für innovative Behandlungsmethoden. So kann die Operation von Gehirntumoren unter Umständen mit Hilfe des so genannten Cyberknifes völlig unblutig erfolgen. Das robotergestützte System arbeitet mit einer hohen Strahlendosis, die sehr gezielt auf den Tumor abgegeben wird. Für diese Behandlung eignen sich allerdings nur spezielle Tumore und Tumorgrößen. Ob das Cyberknife in Frage kommt, muss der der behandelnde Onkologe entscheiden.

Cyberknife

 

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