Virtuelles Training anhand von 3D-Modellen für Chirurgen

An der Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke-Universität wird derzeit an einem Projekt zu einem computergestützten Trainingssystem für die Leberchirurgie geforscht. Die Visualisierungsgruppe unter Leitung von Prof. Dr. Bernhard Preim, Fakultät für Informatik der Magdeburger Universität, hat kürzlich einen mehrjährigen Forschungsauftrag vom BMBF erhalten. Das Forschungsvorhaben ist in ein nationales Konsortium eingebunden, dem Partner aus 28 Forschungsinstituten, Firmen und Universitätskliniken angehören. Das Konsortium soll die Planung komplexer Leberoperationen, z.B. zur Behandlung von Lebermetastasen, verbessern helfen. Die Leitung des Projekts liegt in den Händen von Prof. Dr. med. Hans-Peter Bruch, Leiter der Lübecker Universitätsklinik für Chirurgie.

Mit Hilfe von Computertomographiedaten soll ein System entwickelt werden, mit dem der Chirurg vor der Operation das optimale Vorgehen simulieren, planen und die mit dem Eingriff verbundenen Risiken bewerten kann, erläutert Bernhard Preim, Professor für Visualisierung. Dazu wird mit Hilfe hoch spezialisierter Algorithmen aus den CT-Daten eine 3D-Karte der Anatomie des Patienten abgeleitet. Die Übertragung der Planungsergebnisse in den Operationssaal stellt dabei den anspruchvollsten Teil des Vorhabens dar. Ähnlich wie bei einem Navigationssystem im Auto sollen die operierenden Ärzte auf die Informationen im Operationssaal Zugriff haben. Die Position ihrer Instrumente wird an der entsprechenden Stelle in der 3-dimensionalen-Karte des Patienten eingezeichnet und kritische Strukturen, wie große Blutgefäße, markiert.

Die Magdeburger Wissenschaftler werden in enger Abstimmung mit Chirurgen des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf sowie des Allgemeinen Krankenhauses Celle die angehenden Chirurgen mit der neuartigen Computerunterstützung vertraut machen. Die Mediziner werden anhand von 3D-Modellen der Patientenanatomie darauf vorbereitet, Operationen zu simulieren und eine Operationsstrategie zu entwickeln, die mit den realen Operationsentscheidungen erfahrener Chirurgen „verglichen“ wird. Das virtuelle Training wird von der Arbeitsgruppe um den Magdeburger Informatiker Bernhard Preim durchgeführt.

Die Magdeburger Informatiker hatten an der Ausschreibung des BMBF unter dem Titel „Schonendes Operieren mit minimal-invasiver Technik“ teilgenommen. Von 34 Anträgen wurden in einem zweistufigen Auswahlverfahren drei Projekte zur Förderung ausgewählt. Die Förderung läuft zunächst für drei Jahre und wird bei erfolgreicher Zwischenbegutachtung auf insgesamt 5 Jahre verlängert.

Weitere Informationen: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Preim, Fakultät für Informatik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Tel.: 0391 67-18512, E-Mail: preim@isg.cs.uni-magdeburg.de