Die weltweit erste Bauchaortenoperation mit einem Hologramm

Ein Gefäßchirurg, der eine Schutzbrille trägt und während einer Bauchaortenaneurysma-Operation Luft berührt und bewegt. Ärzte der Abteilung für Gefäßchirurgie, Allgemeinmedizin und Angiologie des Pommerschen Krankenhauses verwendeten die virtuelle Realität, um eine sehr präzise Operation durchzuführen.

Die weltweit erste Transplantatimplantation in das abdominale Aortenaneurysma mit Augmented Reality fand am vergangenen Donnerstag in einem Krankenhaus in Pommern statt. Die Operation wurde von prof. dr hab. Piotr Gutowski, MD, verantwortlicher Arzt der Klinik, und Paweł Rynio, MD, PhD.

Die weltweit erste Bauchaortenoperation mit einem Hologramm

Ein abdominales Aortenaneurysma ist eine abnormale Erweiterung der Aorta - des Hauptarteriengefäßes, das Blut aus dem Herzen transportiert. Eine solche Verbreiterung könnte platzen, was normalerweise tödlich ist.

Der Goldstandard der Behandlung ist eine endovaskuläre Operation, bei der ein Gefäßtransplantat (Stenttransplantat) von der Seite des Gefäßlumens implantiert wird.

Die Ärzte bereiten sich mit Computertomographiebildern auf den Eingriff vor. Einige von ihnen werden in zweidimensionaler Form gedruckt und dienen während des Vorgangs als Navigation. Der Implantationsprozess des Stenttransplantats selbst ist intravaskulär, sodass Ärzte die implantierte Prothese nicht direkt sehen können.

Der Vorteil einer solchen Operation ist die Tatsache, dass sie durchgeführt wird, ohne dass der Patient "geöffnet" werden muss. Um es abzubilden, verwenden Ärzte die Fluoroskopie - ein Bild, das mittels Röntgenstrahlen erhalten wird. Ein solches Bild wird zweidimensional auf den Monitor projiziert.

Die Bestimmung der räumlichen Verteilung der Gefäße ist jedoch oft schwierig und zeitaufwändig. Winkelabweichungen, Gefäßbiegungen und verdrehte Aneurysmengeometrie sind in der zweidimensionalen Ebene verschwommen.

Je räumlich komplexer das Gefäßnetz ist, desto schwieriger ist es, Führungen, Katheter und Stents oder Stenttransplantate einzuführen.

Sie können sehen, was gesehen wird und was ... für das Auge unsichtbar ist

Gefäßchirurgen des unabhängigen öffentlichen klinischen Krankenhauses Nr. 2 PUM in Stettin verwendeten eine innovative Operationsmethode. Dabei werden spezielle Augmented-Reality-Schutzbrillen verwendet, mit denen die Rekonstruktion der Gefäße des Patienten in drei Dimensionen dargestellt werden kann - in der Luft in Form von angezeigten Hologrammen.

Augmented Reality ist ein System, das die reale und computergenerierte Welt verbindet. Der Chirurg sieht das Echtzeitbild des Operationssaals sowie computergesteuerte Elemente, in diesem Fall ein Gefäßmodell.

Es wird aus der Computertomographie des Patienten gewonnen, die die Anatomie des Patienten genau widerspiegelt. Das Bild wird als Hologramm erstellt und kann überall im Operationssaal platziert werden.

Das Gerät merkt sich seine Position im Raum und zeigt das Hologramm an, wenn der Bediener in diese Richtung schaut. Infolgedessen stört das Bild das Betriebsfeld nicht und schränkt die für den Betrieb wichtige Ansicht nicht ein.

Sterilität, Präzision, Sicherheit

In diesem Fall wurde das Modell neben einem herkömmlichen Fluoroskopiemonitor am Operationstisch platziert. Während der Operation kann der Arzt mit speziellen Gesten und Befehlen mit der Schutzbrille kommunizieren. Dieser Ansatz garantiert volle Sterilität während der Kontrolle - der Bediener berührt während des Verfahrens keine nicht sterilen Geräte.

Es ist möglich, das Modell frei zu drehen und seine Abschnitte zu erhalten. Der Arzt lehnt sich heraus oder betrachtet das Modell aus verschiedenen Blickwinkeln und sieht einen anderen Teil davon, als würde er einen Teil eines bestimmten Organs betrachten, der einem Menschen in drei Dimensionen entnommen wurde, in diesem Fall ein Aneurysma. Der Angiosurge hat die Fähigkeit, die schwierige Anatomie sorgfältig zu analysieren.

Dank dessen weiß es genau, wie die Gefäße gebogen sind und in welchem ​​Winkel die Arterienäste abgehen. Dies erleichtert die Handhabung von Führungen und Kathetern im menschlichen Körper.

Ärzte sagen voraus, dass der routinemäßige dreidimensionale Ansatz die Gefäßchirurgie verbessern und die Zeit, die Strahlendosis und die Anzahl der Kontrastmittelverabreichungen reduzieren wird. Operationen werden für Patienten sicherer.

Die während des Verfahrens verwendeten Schutzbrillen sind Microsoft HoloLens. Das Headset selbst ist jedoch wie ein Computer ohne Software. Ein spezielles CarnaLife Holo-System wurde von der polnischen Firma MedApp aus Krakau entwickelt, die schnell das Vertrauen von Spezialisten auf der ganzen Welt gewann.

Der einzigartige Ansatz von IT-Spezialisten hat zur Entwicklung von Algorithmen geführt, die tomografische Bilder in ein 3D-Hologramm umwandeln. Das Bild wird dann an das Headset gesendet und angezeigt. Zusätzlich wurde eine spezielle Schnittstelle erstellt, die den kontaktlosen Umgang mit Hologrammen ermöglicht.

Augmented Reality steckt noch in den Kinderschuhen, aber die Pläne sind vielversprechend. Nach einer erfolgreichen Operation in Stettin diskutieren die Chirurgen des Klinischen Krankenhauses Nr. 2 mit Experten von MedApp den Aktionsplan, analysieren die Bedürfnisse und Fälle, mit denen sie konfrontiert sind, um die innovative Technik in Zukunft an die praktischen Aspekte ihrer Arbeit anzupassen. Es ist geplant, eine Absichtserklärung zu unterzeichnen, in der Aktivitäten im Zusammenhang mit der Entwicklung und Unterstützung der Methode der intraoperativen Navigation definiert werden.

- Ein weiterer Durchbruch wird die Integration des Hologramms in das intraoperative Bild sein, das während der Durchleuchtung erhalten wird, wodurch das sogenannte entsteht Fusion - sagt Dr. Paweł Rynio, ein Chirurg aus der Abteilung für Gefäßchirurgie, Allgemeinmedizin und Angiologie des pommerschen Krankenhauses, der an der Operation teilgenommen hat - Dies ermöglicht es dem Patienten, eine geringere Dosis Kontrast und ionisierende Strahlung zu erhalten.

Die weltweit erste Stenttransplantatimplantation in ein abdominales Aortenaneurysma unter Verwendung von Augmented Reality fand am 18. Oktober 2018 in der Klinik für Gefäßchirurgie, allgemeine Chirurgie und Angiologie des unabhängigen öffentlichen klinischen Krankenhauses Nr. 2 PUM in Stettin statt. Die Operation wurde durchgeführt von: prof. dr hab. Piotr Gutowski, MD, der Leiter der Klinik, und Paweł Rynio, MD, PhD. Von der IT-Seite nahmen Jakub Kamiński, Direktor für 3D-Technologie, und Jakub Serafin von MedApp an der Behandlung teil. Die IT-Spezialisten wurden von Dr. Arkadiusz Kazimierczak, einem Gefäßchirurgen aus dem Team von Prof. Dr. Gutowski. Dem Patienten geht es gut und er ist jetzt zu Hause.