Erste OP mit Virtual-Reality-Brille an der Innsbrucker Klinik

Komplexe Operationen bedürfen aufwändiger Planung. An der Uniklinik für Orthopädie in Innsbruck nutzen die Mediziner dafür nun die virtuelle Realität.

Durch die VR-Brille sieht Martin Thaler das 3D-Modell. Die Bedienung in der Hand entspricht im virtuellen Raum einem Werkzeug, mit dem er das Modell bewegen kann.
© tirol kliniken

Von Theresa Mair

Innsbruck – Jede Bewegung muss sitzen, jeder Schnitt extrem präzise ausgeführt werden. Andernfalls sind die Folgen für den Patienten verheerend. Es geht um einen jungen Mann, der einen fußballgroßen Knochentumor im Bereich von Hüfte und Lendenwirbelsäule hat – eine sensible Gegend, in der sich Nerven, Geschlechtsorgane und Gefäße befinden.

„Ein Schnitt zu tief, und der Patient kann danach vielleicht nicht mehr gehen oder den Stuhlgang nicht mehr kontrollieren“, verdeutlicht Martin Thaler, leitender Oberarzt an der Innsbrucker Uniklinik für Orthopädie und Spezialist für muskulo-skelettale Tumore.

📽️ Video | Virtuelle Realität im OP: Beispielvideo

Gleichzeitig darf der Chirurg dem Krebs nicht zu nahe kommen. Knochentumore sind aggressiv, öffnet man sie versehentlich, streuen sie. 30 solche Eingriffe werden jedes Jahr in Innsbruck durchgeführt. Die Patienten sind meist sehr jung, zwischen zehn und zwanzig Jahre alt. Die gute Nachricht vorweg: Der Eingriff ist – auch dank einer neuen Planungshilfe in 3D – erfolgreich verlaufen. Wo vorher Knochen und Krebsgeschwür waren, ist jetzt ein Loch. Eine Verstrebung stützt die Wirbelsäule am Becken ab.

Bei einer Präsentation an der Uniklinik für Orthopädie konnten sich die Anwesenden gestern den Patienten vor und nach der OP ganz genau anschauen – und zwar von innen. Möglich macht das Virtual Reality (VR). Seit 20 Jahren forscht die Abteilung für experimentelle Orthopädie der Uniklinik an computerunterstützten Systemen für Operationen und OP-Planungen. In Kooperation mit der Universität Basel, welche die Software entwickelt hat, ist es ihr nun binnen eines halben Jahres gelungen, Bilder von CT, MRT und künftig auch PET (Positronen-Emissions-Tomografie) in den virtuellen Raum zu bringen. Das Programm baut also aus zweidimensionalen Bildern ein dreidimensionales Modell, das auch noch beweglich ist. „Wir können komplexe OPs nun auf einem neuen Niveau mit 3D-Anmutung vorbereiten“, schildert Michael Nogler, stv. Orthopädie-Direktor und Leiter der Abteilung. Damit sind die Innsbrucker die Ersten in Österreich, die Eingriffe – bisher Knochentumore und Skoliose-Operationen – mit diesem VR-Programm planen.

Das 3D-Modell eines Patienten mit einem Tumor (grün).
© tirol kliniken/Schwammberger

Mit einer VR-Brille betritt der Betrachter einen virtuellen Raum, in dem er ein computergeneriertes Modell der Anatomie des Patienten vor sich stehen hat. Eine Art Fernbedienung in der Hand des Nutzers findet im virtuellen Raum seine Entsprechung in Werkzeugen. Man kann das Modell damit quasi angreifen, in alle Richtungen drehen, von unten, oben, hinten und von der Seite betrachten. Man kann es sich nahe vor die Augen halten, hineinschauen und wieder wegschieben, kritische Stellen identifizieren und Fotos machen.

„Das ist ein bisschen wie bei Star Trek“, sagt Thaler schmunzelnd. Doch Spielerei ist es keine. „Krankheiten verändern den Körper. Er schaut dann nicht mehr aus wie im Lehrbuch“, sagt Nogler. Dank der 3D-OP-Planung mit der VR-Brille können sich die Mediziner ein genaues Bild von der Anatomie des Patienten machen und die Technik auch im Unterricht verwenden.

Michael Nogler, Stv. Direktor, Uniklinik für Orthopädie, Lisa Fuderer
, Fachärztin für Orthopädie und Martin Thaler.
© tirol kliniken

„Neue Informationen für die Radiologen, in dem Sinne, dass man krankhafte Veränderungen entdeckt, gibt es dadurch keine, aber wir bekommen Informationen für die technische Planung“, so Nogler. Wenn z. B. die Anatomie komplett verdreht oder die Wirbelsäule als solche schon gar nicht mehr erkennbar ist, kann Lena Fuderer – Skoliose-Spezialistin an der Uniklinik für Orthopädie – schauen, „wo und in welchem Winkel ich eine Schraube ansetzen kann und wo sie hinten wieder herauskommt“, verdeutlicht sie. „Manchmal muss man auch den Rückenmarkskanal öffnen und so kann man sich das vorstellbarer machen.“ Die Erkenntnisse muss sie sich einprägen. Das Programm begleitend bei der OP laufen zu lassen, sei noch zu umständlich, aber in Zukunft mit komfortableren Brillen sicher möglich. Ebenso eine Verknüpfung mit Künstlicher Intelligenz.

Der nächste Schritt sei nun aber, die VR-Anwendung bei Knochenbrüchen zu etablieren. „Wir möchten in der Planung die Splitter suchen und den Knochen wieder wie ein Puzzle zusammensetzen“, so Nogler.


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