SimuScape: Virtuelle Trainingsumgebung für medizinische Alltagssituationen

Hier können angehende Ärzte in einer realitätsnahen Umgebung typische Situationen ihres späteren Berufslebens trainieren. Fraunhofer FIRST wurde im Rahmen des Bauvorhabens mit der Entwicklung eines Simulators für virtuelle Trainingsumgebungen beauftragt.

Münster, Hauptstraße, Donnerstagabend 23.00 Uhr, Sirenengeheul, ein Krankenwagen kommt heran, auf dem Asphalt liegt ein bewusstloser Mann neben seinem Fahrrad, um ihn herum eine Menge Schaulustiger. Eine junge Ärztin begibt sich zielstrebig auf den Verletzten zu – Studienalltag in der Medizinischen Fakultät der Universität Münster. Was so dramatisch aussieht, findet jedoch in einer geschützten Umgebung statt: Der Patient ist Schauspieler, die dramatische Szene eine virtuelle Trainingsumgebung. Hier üben angehende Ärzte, wie sie in typischen Alltagssituationen am besten reagieren.

Möglich wird die realistische Gestaltung durch eine Panoramaprojektion von Fraunhofer FIRST, die Schauspieler und Studierende durch einen Darstellungswinkel von 270 Grad mitten ins Geschehen stellt. Das Bild wird von sieben Projektoren erzeugt, die in einer Höhe von drei Metern angebracht sind, und realistische Szenen an die Wände des zylinderförmigen Übungsraums werfen. Die Akteure können sich innerhalb der Projektion in einem Durchmesser von drei bis vier Metern frei bewegen und verschiedene Szenen proben. „Für uns war es hochinteressant, mit den Medizinern der Medizinischen Fakultät der Universität Münster zusammenzuarbeiten und zu sehen, wie sie unsere Technologien für ihr Training nutzen. Wir glauben, dass interaktive, virtuelle Trainingsumgebungen erheblich zu einer Verbesserung der Ausbildung beitragen können“, sagt Herbert Rüsseler, Abteilungsleiter Interaktive Systeme bei Fraunhofer FIRST.

Technisch stellen Panoramaprojektionen nach wie vor eine große Herausforderung dar. Einzelne Projektoren reichen für eine derart weitwinklige Darstellung nicht aus. Daher benutzt man Projektorcluster. Die Bilder der einzelnen Projektoren müssen haargenau aufeinander abgestimmt und an die gekrümmte Projektionsfläche angepasst werden. Um diesen Prozess zu erleichtern, hat Fraunhofer FIRST eine Software entwickelt, die die automatische Feineinstellung der Projektoren unterstützt. Zwei Kameras nehmen dazu zunächst die Geometrie der Projektionsfläche auf und übermitteln die Position der noch unverzerrten Bilder an einen Computer. Dieser errechnet dann die optimale Position, verzerrt die Bilder entsprechend der Projektionsfläche und legt sie pixelgenau aneinander. Der gesamte Prozess dauert nur wenige Minuten. Ergänzt wird die Software durch einen Player, der es erlaubt, verschiedene Szenen auszuwählen und abzuspielen sowie weitere Geräte anzusteuern. Für die Medizinische Fakultät der Universität Münster wurde ein 5.1-Soundsystem integriert. In einem weiteren Schritt soll ein Aufnahmesystem für Surround-Video und Surround-Sound entwickelt werden, das Bild und Ton 1:1 umsetzt.

Bedeutsam wird ein solcher Simulator vor allen Dingen durch die Erkenntnisse der Lerntheorie, die einen deutlich höheren Lehr- und Lerneffekt nahe legen, wenn das Lernen in einer realitätsnahen Lernumgebung stattfindet. Auch der Stress, unter dem die angehenden Mediziner in einer solch simulierten Problemsituation stehen, hilft beim „Lebenslangen Lernen“. Das „was wäre wenn“ einmal konkret auszuprobieren, ohne stets ein „nun stellen Sie sich einmal vor“ zu gebrauchen, ist Ziel von Initiator und Studiendekan Dr. B. Marschall an der Medizinischen Fakultät der Universität Münster: „Dies können wir nun aufgrund der ausgezeichneten Bildqualität und der komfortablen Handhabung des Fraunhofer Visualisierungssystems ,SimuScape' einfach und eigenständig in viele Situationen der klinischen Ausbildung integrieren.“

Weitere Informationen erteilen Ihnen gern:

Pressekontakt Fraunhofer FIRST:
Mirjam Kaplow
Tel.: 030/6392-1823
E-Mail: mirjam.kaplow@first.fraunhofer.de
Pressekontakt Medizinische Fakultät der Universität Münster:
Dr. Thomas Bauer
Tel.: 0251/83-58937
E-Mail: thbauer@uni-muenster.de