Fräs-Simulation ist fertig, TU Chemnitz und ihre Partner wollen die „Virtuelle Realität“ nun um weitere OP-Schritte erweitern

Chemnitz, 26. Juli 2019. Chirurgen können künftig Hüftgelenk-OPs vorab mit Datenbrillen und Robotern in einer „Virtuellen Realität“ (VR) simulieren, damit die Prothese später beim Patienten besser sitzt. Für einen besonders kritischen Schritt der Prothesen-Implantation haben Ingenieure aus Sachsen, Bremen und Bayern nun einen ersten Simulations-Abschnitt fertiggestellt. Darin können die Mediziner üben, die Hüftpfanne (Acetabulums) passend zum Implantat hochpräzise auszufräsen. Das geht aus einer Mitteilung der TU Chemnitz hervor, die beim Verbundprojekt „Hüft-Implantat-Pfannenfräs-Simulator“ (Hips) die Federführung übernommen hatte.

Datenbrille sorgt für Sicht, Roboter für die Haptik

Um in den simulierten Operationssaal zu gelangen, setzen sich die Chirurgen Datenbrillen auf. Auf den zwei Bildschirmen der Brille projektiert ein Computer eine räumliche Simulation des OP-Saal. Die Mediziner könnten dadurch die Hüfte des virtuellen Patienten sehen und gleichzeitig eine Fräse bedienen, die an einen Roboter angeschlossen ist. Der Roboter sorgt dabei dafür, dass die Nutzer möglichst realitätsgetreu den Widerstand spüren, denn ein echter Knochen der Fräse entgegensetzt.

In echter OP ist Pfanne schwer zu sehen

In der Praxis sei eine Häftgelenk-Operation aufwändig und erfordere viel Kraft bei gleichzeitig größtmöglicher Präzision, schätzen die Spezialisten der TU Chemnitz ein. Zudem könnten die Chirurgen zu bearbeitende Stelle bei einer echten Operation kaum sehen. Insofern könne die Simulation helfen, die nötigen Abläufe einzuüben und die OP-Qualität zu verbessern.

Auch ehemalige Spielefirma an Bord

Am Projekt beteiligt sind neben der TU Chemnitz das Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen, die Fakt Software GmbH aus Leipzig – bekannt auch durch ihre „Crazy Machines“-Spiele – und die Cat Production GmbH in München.

Als nächstes wollen die Partner weitere Operationsschritte in ihre VR-Simulation integrieren: das Abtrennen des Hüftgelenkkopfes, das Ausschaben des Oberschenkelknochens und die Implantation des Kunstgelenkes.

Weltweit einzigartige VR-Schule für nichtinvasive Hüft-OPs

„Durch den erfolgreichen Projektabschluss von Hips haben wir das weltweit erste chirurgische VR-Trainingssystem für nicht-minimalinvasive OPs mit haptischem Feedback entwickelt“, betonte Projekt-Initiator Mario Lorenz von der TU Chemnitz. „Dieser Erfolg motiviert uns als Projektteam sehr, weitere OP-Schritte virtuell trainierbar zu machen.“

Gut sitzende Prothese entscheidet über Schmerz-Niveau hinterher

Zum Hintergrund: Laut Uni-Angaben bekommen über 200.000 Menschen pro Jahr eine Hüftprothese. Wie gut die Prothese sitzt, entscheidet wesentlich darüber, ob diese Patienten hinterher ein schmerzarmes Leben führen können.

Autor: hw

Quellen: TU Chemnitz, Oiger-Archiv

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