TU Chemnitz entwickelt Knochenmodelle mit Kraftrückkopplung und VR-Umgebung

Chemnitz, 7. August 2023. Ingenieure der TU Chemnitz (TUC) entwickeln gemeinsam mit Medizinern und Software-Experten für junge Ärzte einen virtuellen Patienten. An dem sollen angehende Unfallchirurgen erst mal gefahrlos üben, wie man eine Wirbelsäule repariert oder ein neues Hüftgelenk einsetzt, bevor sie an echten Patienten herum schneiden, fräsen und bohren. Dies geht aus einer Uni-Mitteilung hervor.

Neuer Ausbildungsansatz gesucht

„Während prozedurales Wissen gut mit Lehrmaterialien vermittelt werden kann, ist das Erlernen der sensomotorischen Fähigkeiten bisher nur durch die praktische Ausführung der Operationsschritte am Menschen möglich“, heißt es dazu von der Uni über die Chirurgen-Ausbildung. „Gerade im orthopädisch-unfallchirurgischen Bereich fehlen jedoch geeignete Trainingssysteme für diesen Teil der Ausbildung.“

System soll Widerstand und Kräfte bei OPs an Wirbelsäule und Hüftgelenk simulieren

Daher wollen die Partner des Projektes „Orthominigames“ nun Knochenmodelle mit Kraftrückkopplung entwickeln. Die sollen die Kräfte simulieren, die bei jedem chirurgischen Handgriff wirken. Per Datenbrille bekommen die jungen Mediziner dann dazu möglichst realistisch einen virtuellen Patienten und einen OP-Saal vor Augen geführt. An dessen digitaler Wirbelsäule können sie dann solange herumprobieren, bis jedes Bohrloch sitzt und jede Schraube für den Stützapparat richtig gesetzt ist. Das System werde beispielsweise die Rückkopplung von Drehmomenten und axialen Kräften während des Bohrens, Fräsens, Schraubens und Einschlagens von Implantaten am Knochen nachbilden.

Vorteile für Patienten und Kliniken erwartet

Dieser virtuelle Patient könne den Ärztinnen und Ärzten in spe „mehr Sicherheit bei der Ausübung von chirurgischen Handgriffen bieten, den Patientinnen und Patienten die bestmögliche Versorgung ermöglichen und den Kliniken darüber hinaus noch Kostenvorteile bringen, indem sich die OP-Zeiten durch besser vorausgebildete Assistenzärztinnen und -ärzte verkürzen“, heißt es weiter in der Uni-Ankündigung. Dadurch würden sich die Supervisionszeiten und der Bedarf an Narkosemitteln verringern. „So entsteht eine Win-win-win-Situation für Patientinnen und Patienten, medizinisches Personal und Kliniken“, meint Dr. Mario Lorenz von der TUC-Professur für Produktionssysteme und -prozesse, der das Projekt mitbetreut.

Zuschuss vom Wirtschaftsministerium

Am Projekt beteiligt sind neben der Uni Chemnitz auch Youse GmbH aus Berlin, die (auch für ihre „Crazy Machines“-Spiele bekannte Fakt Software GmbH aus Leipzig und dem Zentrum zur Erforschung der Stütz- und Bewegungsorgane (Zesbo) an der Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plastische Chirurgie des Universitätsklinikums Leipzig. Das Bundeswirtschaftsministerium schießt 220.000 Euro zu. Die Orthominigames sollen Ende 2025 fertig sein.

Quelle: TUC

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