Virtuelles Training unterstützt Mediziner

Haptische Werkbank für chirurgische Feinarbeit

Canberra/Australien (pte018/03.03.2000/11:15)

Auch in Zukunft wird nicht jede Operation von Robotern übernommen werden, echten Chirurgen bleibt genug zu tun, erwartet die Medizinerschaft - und nutzt die moderne Computer- und Robotertechnik, um zukünftige Chirurgen besser auszubilden. Ein australisches System soll angehende Mediziner heikle Operationen im Detail üben, bevor sie je an einen lebenden Patienten gelassen werden. http://www.csiro.au/index.asp

Sie operieren zunächst in der virtuellen Realität: Sie sehen einen Körper, vom Computer in drei Dimensionen und allen Details wiedergegeben - und fühlen ihre Aktionen an diesem "Körper", ob sie nun in Gewebe schneiden oder auf einen Knochen treffen. Das Operationssystem ist eine Anwendung der so genannten Haptischen Werkbank (Haptic Workbench), entwickelt vom staatlichen australischen Forschungsinstitut CSIRO http://www.cmis.csiro.au/ und dem Advanced Computational Systems Cooperative Research Centre (ACSys). "Was das System wirklich besonders macht, ist, dass die Objekte, die es wiedergibt, gefühlt und bearbeitet werden können. Dieser 'haptische' Aspekt ermöglicht es, feinfühlige und kritische Prozeduren realistisch zu simulieren", so der CSIRO-Wissenschaftler Duncan Stevenson. Auf das Gefühl, wie die Spritze durch Haut und Vene stößt, folgen ebenso realistische Bilder, wie sie sich mit Blut füllt. http://www.sciencedaily.com/releases/2000/02/000228002752.htm

Während der "Operation" lässt sich der Fortschritt der Übenden überwachen: Winkel und Druck der Skalpellschnitte wird ebenso gespeichert wie Schäden am "Gewebe" und ähnlichen Daten, die mit dieser Genauigkeit bei Vorläufersystemen nicht möglich war. Dabei kann das System die Daten tatsächlicher Patienten wiedergeben, so dass auch gestandene Ärzte vor einer heiklen Operation die kritischen Schritte erst einmal üben können. Der Nutzer trägt eine 3D-Brille, die ihm die hochauflösenden Computerbilder direkt in den Blick rücken, und fasst einen Roboterarm, der gleichzeitig der Aktion und der Rückmeldung dient. Kleine Motoren kontrollieren die Bewegungen des Arms und seinen Widerstand, so dass tatsächlich der Tastsinn des Übenden angesprochen wird. "Der Arm ist stärker als Du. Wenn also die Software sagt, etwas geht nicht - wie etwa die Nadel durch Knochen hindurchzustechen - dann ist es Dir einfach unmöglich, den Arm dazu zu bringen", so Stevenson.

Noch ist das System in der Entwicklung und erfordert noch eine Menge Arbeit, bevor sein Einsatz zur Routine im Chirurgentraining wird. "Wir müssen noch eine riesige Menge anatomischer und physischer Daten sammeln, um die 3D-Bilder des Körpers zu erzeugen", so Stevenson. "Dann muss die Software für spezielle Typen der Chirurgie entwickelt werden." Neben der Medizin ist das System aber auch für andere Bereiche von Interesse, etwa für die Luftfahrt, Biotechnologie, den Bergbau oder auch Design und Herstellung von Produkten. Informationen: Jenifer North, E-Mail: jenifer.north@cc.csiro.au (wsa, CSIRO, ScienceDaily) (Ende)