Immersive Technologien
»Die Potenziale in der Medizin sind riesig«
Inhalt der medical design Themenwoche »Im OP der Zukunft«
Das Bild ist bekannt: Wenn Medizinstudenten an das Durchführen von Operationen herangeführt werden, lernen sie am Tier- oder Menschenmodell: an Tieren oder an Menschen. Als praktizierende Ärzte müssen sie jedoch lebenden Patienten helfen – da kann ein Fehler Lebensgefahr bedeuten. Dank der technologischen Entwicklung lassen sich heutzutage brenzlige Situationen wie chirurgische Operationen fast lebensecht simulieren.
Mit immersive Technologien, zum Beispiel Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) üben Studenten lebensgefährliche Eingriffe vorab. Die Hoffnungen in die neuen Technologien sind groß. Wir haben mit Prof. Dr. med. Dirk Weyhe, Direktor der Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie am Pius Hospital Oldenburg, über die Vor- und Nachteile gesprochen. Im Interview erklärt er zudem, was heute bereits möglich ist und wo es noch Handlungsbedarf gibt.
medical design: Sie haben bereits Erfahrungen mit AR- und VR-Anwendungen sammeln können. Bei welchen Aufgaben haben Sie auf diese Technologie zurückgegriffen?
Dirk Weyhe: Wir haben zunächst Erfahrungen mit VR-Anwendungen gesammelt. Hierbei waren besonders Prof. Dr. Rainer Malaka und Prof. Dr. Gabriel Zachmann von der Universität Bremen Impulsgeber für weitere Projekte. Mittels VR-Technologie konnten wir in Studien mit Schülerinnen und Schülern zum Beispiel eine höhere Lerneffizienz und Retention des Gelernten zeigen.
Was würden Sie sagen, sind die größten Vor- und Nachteile der Technologien?
Die größten Vorteile von VR und AR sind in den operativen Fächern eine erheblich bessere Orientierung im dreidimensionalen Raum. Die Diagnostik erfolgt weiterhin in der konventionellen MRT- oder CT-Bildgebung. Das dreidimensionale Verständnis ist aber nach der Aufbereitung der Bilddaten und VR/ AR-Betrachtung um ein Vielfaches höher. Nachteile erforschen wir gerade. Denkbar ist ein höherer »Workload«. Dieser ist aber zunächst nur hypothetisch und Gegenstand unserer klinischen Untersuchungen im perioperativen Umfeld.
Ich selbst durfte auch schon einmal eine MR-Brille aufsetzen und fand es doch etwas gewöhnungsbedürftig, zum einen haben die Geräte doch ein spürbares Gewicht und zum anderen fand ich die Verschmelzung von realer und virtueller Realität sehr verwirrend. Wie schafft man es, dass dieses Gefühl verschwindet beziehungsweise man sich daran gewöhnt?
Damit beschreiben Sie genau die potenzielle Problematik. Wir wissen auch aus der frühen Ära des 3D-Kinos, das Kopfschmerzen und Übelkeit bei einer Reihe von Kinobesuchern auftraten. Zum einen wird aber die digitale Technologie besser und zum anderen tritt ein Gewöhnungseffekt ein. Wir untersuchen aktuell zum Beispiel mittels mobilen EEG die Arbeitsplatzbelastung mit und ohne VR/ AR-Technologie in unterschiedlichen peri- und intraoperativen Situationen.
Das AR-Verfahren soll vor allem während der Operation zum Einsatz kommen. Haben Sie das selbst schon einmal ausprobiert? Wenn ja, was ist der größte Mehrwert im Vergleich zu Operationen ohne AR-Brille?
Tatsächlich haben die ersten Erfahrungen von AR im intraoperativen Einsatz bei komplexen Leberoperationen erhebliche Vorteile gezeigt. Die Orientierung der relevanten Gefäßverläufe ist deutlich einfacher und durch die Übertragung (Streaming) auf verschiedene Monitore für das gesamte OP- Team im wahrsten Sinne des Wortes »transparent« und nachvollziehbar. Hierdurch findet auch eine gesteigerte Aufmerksamkeit von nicht unmittelbar aktiv beteiligten Personen im OP-Team wie Anästhesiepflege, Springer, Auszubildenden und Studierenden statt. Die Vigilanz ist einfach höher und die Zufriedenheit im Team ist höher tatsächlich zu partizipieren und auch außerhalb des OP- Feldes kritische Situationen besser einschätzen zu können.
Aus Anwendersicht: Gibt es Ihrer Meinung nach Details, die die Hersteller hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit ändern beziehungsweise verbessern können?
Es gibt eine Reihe von notwendigen Verbesserungen. Aber dazu ist ja auch klinische Forschung da, um die Notwendigkeiten zu erkennen und Lösungen zu evaluieren. Einer der vordringlichsten Dinge ist das automatische »Placement« der projizierten radiologisch basierten Bilddaten. Hierin liegt die größte Herausforderung. Aber auch dafür wird es zukünftig Lösungen geben, da bin ich mir sicher.
Trotz aller Leuchtturmprojekte stecken die realen Anwendungen in der Medizin noch in den Kinderschuhen. Wie schätzen sie das Potential der Technologien grundsätzlich ein und was werden wir in naher Zukunft tatsächlich erleben?
Das Potenzial von VR/ AR-Technologien in der Medizin ist riesig und in der Dimension heute noch gar nicht absehbar. Daher bin ich wirklich überrascht wie wenig darüber in Deutschland bekannt ist und publiziert wird. Mit der AR-Brille Hololense 2 kann bereits heute telefoniert werden, segmentierte Bilder analysiert und telemedizinisch diskutiert werden. Hier bekommt Telemedizin eine völlig neue Dimension, da man sich in der Mixed Reality Welt als Avatar gegenübersteht und auch aktiv am Organmodell arbeiten kann.
VR eignet sich auch sehr gut zur präoperativen Planung, Besprechung in der Tumorkonferenz und genauso wie AR zur Aus- und Weiterbildung. Diese Technologien haben ein Tor in eine neue Dimension medizinischer Behandlungen aufgestoßen und haben völlig neue Möglichkeiten in der operativen Planung, der intraoperativen Unterstützung und der Aus- beziehungsweise Weiterbildung eröffnet. In der Viszeralchirurgie werden diese Technologien einen hohen Stellenwert in sehr kurzer Zeit erreichen, da bin ich mir sicher.
Vielen Dank für das Gespräch!
Links
- Schwerpunkt: Im digitalen OP
- Projekt Vivatop: Virtual Reality, Augmented Reality und 3D-Druck in der Chirurgie
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