3D-Technologie

OP's präziser vorbereiten und durchführen

8. August 2022, 12:26 Uhr | Uniklinik Bremen
Ein Chirurg, der mit Hilfe einer 3D-gedruckten Leber und einer VR-Brille eine Leberoperation plant.
© Viva Top

Forschende nutzen 3D-Technik, um chirurgische Eingriffe präziser und remote durchzuführen sowie Ärzte besser zu schulen.

Wenn ein Tumor sich zu nahe an wichtigen Blutgefäßen befindet, kann seine chirurgische Entfernung gefährlich oder sogar unmöglich sein. Neue 3D-Technologien sollen Ärzten jetzt eine deutlich bessere Einschätzung der Situation vor und während des Eingriffs ermöglichen. Besonders bei schwierigen Fällen soll die OP besser vorbereitet werden und damit erfolgreicher sein.

Das Verbundprojekt Vivatop der Universitäten Bremen und Oldenburg sowie Partnern wie Fraunhofer sollte innovative und interaktive 3D-Technologien für den klinischen Einsatz zu entwickeln. »Moderne Technologien wie virtuelle Realität, erweiterte Realität und 3D-Druck bieten ein bislang ungenutztes Potenzial, sowohl die OP-Planung und -Durchführung als auch das Training zu verbessern“, betont Professor Rainer Malaka, der Direktor des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI).

Organe in 3D – zum Anfassen und Angucken

Operierende haben nun die Möglichkeit, realitätsgetreue 3D-Modelle der betroffenen Organe zu erstellen, die sowohl digital visualisiert als auch per 3D-Druck physisch greifbar gemacht werden können. Im Fokus lag die Leber, während Corona kam die Darstellung von Lungen hinzu, um COVID-19 besser zu diagnostizieren.

Die 3D-Visualisierung eines Organs in der virtuellen oder erweiterten Realität (VR/AR) bietet deutliche Vorteile gegenüber zweidimensionalen Aufnahmen aus Computer- oder Magnetresonanztomographien (CT/MRT). Via AR-Brille können Chirurgen ein patientenindividuelles 3D-Modell als ‚Hologramm‘ während der Operation betrachten, das Organ kann per Gestensteuerung gedreht, gewendet oder verschoben werden. So können bereits vor dem Eingriff die Auswirkungen eines Schnitts auf die stark durchblutete Leber simuliert werden. Als Trainingsobjekt erlaubt zudem ein physisches 3D-Modell das Üben von komplexen Eingriffen und Stresssituationen.

Bewährungsprobe im OP bestanden

Die klinische Erprobung fand an der Universitätsmedizin Oldenburg statt. »Mit Hilfe der 3D-Modelle können wir die komplexe Gefäß- und Organanatomie wesentlich schneller erfassen«, sagt Viszeralchirurg Professor Dirk Weyhe. »Im CT und MRT muss man sich das aus zwei Ebenen zusammensetzen.« Das Krankenhaus wird von der internationalen Holomedicine-Association als eines von weltweit drei »Centers of Excellence« geführt.

Per »Multi-User«-Funktionalität können mehrere Personen gleichzeitig mit dem Modell arbeiten. Dabei spielt es keine Rolle, ob sich die Beteiligten gemeinsam in einem Raum befinden oder nicht – per AR-Telefonie können auch Personen von anderen Kontinenten hinzugeschaltet werden. Für die Live-Streams aus dem OP werden verschiedene Darstellungen erprobt, um diese auch remote möglichst wirklichkeitsgetreu darzustellen und einen realistischen Eindruck des OP-Geschehens im OP zu liefern. (uh)


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