Wie im OP-Saal das Unsichtbare sichtbar wird

Dass die Neurochirurgische Klinik des Bezirkskrankenhauses (BKH) Günzburg eine innovative Einrichtung ist, hat sie schon oft bewiesen. Dass in dem Krankenhaus für die Universität Ulm Hightech-Medizin zum Wohle der Patienten angewandt wird, ebenso. Nun beteiligt sich das Klinik-Team an einem Projekt, das den Einsatz von Augmented Reality (AR) im Operationssaal vorsieht. Der Chirurg trägt beim operativen Eingriff eine AR-Brille, die ihm hilft, Unsichtbares sichtbar zu machen. Ein erster Test der Funktionalität an einem Kopfmodell aus Plastik verlief erfolgreich, informierte der geschäftsführende Oberarzt Dr. Michal Hlavac.

Unter „Augmented Reality“ (übersetzt: erweiterte Realität) versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Häufig wird darunter nur die visuelle Darstellung von Informationen verstanden, also die Ergänzung von Bildern oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten mittels Einblendung/Überlagerung. Die Technik wird zum Beispiel eingesetzt in der Industrie, bei der Navigation, von Architekten und Designern, im Sport bei Fußballübertragungen und insbesondere bei Computerspielen. Inzwischen hält die AR auch immer mehr Einzug in die Medizin, um die Darstellung nicht sichtbarer Elemente zu ermöglichen. Zum Beispiel kann dies intraoperativ geschehen, als „Röntgenblick“ für den Operateur, basierend auf vorher angefertigten Aufnahmen mit der Computer- oder Kernspintomografie (CT und MRT) oder Ultraschall.

Genau das ist Basis für ein Projekt, an dem sich neben dem renommierten Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und zwei mittelständischen Firmen die Klinik für Neurochirurgie des BKH Günzburg beteiligt. Es trägt den Namen „HoloMed“ und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „KMU-Innovativ“ mit 720 000 Euro gefördert. Die Gesamtkosten belaufen sich auf eine Million Euro. Es läuft seit vergangenem Jahr und ist auf 30 Monate angelegt, informiert Dr. Hlavac.

Bei „HoloMed“ geht es vereinfacht darum, nicht sichtbare Strukturen im menschlichen Körper für den Chirurgen ortsgenau darzustellen. Konkret sind es Eingriffe an Hirnkammern, die dadurch sicherer und effizienter durchgeführt werden können. Die Ventrikelpunktion zählt zu den Routineeingriffen in der Neurochirurgie. Dabei wird Nervenwasser abgeleitet, um den Hirndruck zu entlasten. Dennoch sitzt der Katheter, der ins Gehirn eingeführt wird, nur bei zwei von drei Punktionen exakt an der richtigen Stelle. „Das Problem dabei ist, dass wir nicht in die Kammern hineinsehen können. Wir sehen das Ziel – einen mit Hirnwasser gefüllten Hohlraum im Gehirn - nicht“, erläutert der Oberarzt. In Zukunft soll die AR-Brille „HoloLens“ die Operateure dabei unterstützen: Aus Daten von CT- und MRT-Scans des Patienten berechnet „HoloMed“ vor dem Eingriff ein 3-D-Modell des Gehirns.

Die „HoloLens“ blendet das Modell millimetergenau über den Kopf des Patienten und macht so das Unsichtbare sichtbar. Das Projekt verknüpft komplexe Registrierungsverfahren, um das virtuelle 3-D-Modell (die Pfadplanung) mit der realen Umgebung (dem Kopf des Patienten) in Übereinstimmung zu bringen. Die virtuelle Neuerung soll helfen, die Fehlerquote zu minimieren und mehr Sicherheit für Patienten und Chirurgen zu bieten. 

Ein erster Testlauf in der Günzburger Neurochirurgie verlief laut Dr. Hlavac erfolgreich. „Was eingesetzt wurde, hat funktioniert“, berichtet er. In den nächsten Wochen und Monaten müssten noch einige Funktionen umgesetzt werden, um das Paket komplett zu haben. In etwa einem Jahr will man einen funktionsfähigen Prototyp in den Händen halten. Dann geht es ins Zulassungsverfahren. Sollte dieses erfolgreich abgeschlossen werden, kann die AR-Brille als Medizinprodukt eingesetzt werden – bei echten Operationen.

Information

Die Klinik für Neurochirurgie verfügt in Günzburg über 52 Betten inklusive Intensivstation sowie Wach- und Kinderstation. Sie ist bundeslandübergreifend an zwei Standorten, am Bezirkskrankenhaus Günzburg (Bayern) sowie Universitätsklinikum Ulm (Baden-Württemberg), organisiert - eine Besonderheit in der deutschen Krankenhauslandschaft. Als eine Klinik an zwei Standorten gehört sie zu den größten neurochirurgischen Kliniken bundesweit. In einem überschaubaren, patientenorientierten Umfeld wird das gesamte Spektrum neurochirurgischer Erkrankungen behandelt.