Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erweiterte Realität hilft bei der Leber-Operation

09.10.2012
Am Berner ARTORG Center for Biomedical Engineering wird chirurgische Navigationstechnologie mit Darstellungen von Erweiterter Realität (oder Augmented Reality) verbunden. Diese Technologie ermöglicht es, während einer Operation auch die innere Struktur eines Organs abzubilden. Das neue Verfahren wurde nun erstmals bei einer komplexen Leber-Operation eingesetzt.

Die Technologie wurde in Bern durch das ARTORG Center for Biomedical Engineering gemeinsam mit der Universitätsklinik für Viszerale Chirurgie und Medizin des Inselspitals (Prof. Daniel Candinas) entwickelt. Sie ist besonders für die Schlüsselloch-Chirurgie ein grosser Fortschritt: Diese wird immer häufiger angewendet, um zum Beispiel Tumoren mithilfe eines minimal-invasiven Zugangs zu entfernen.


Chirurgen des Institut Mutualiste Montsouris und der Harvard Medical School führen mit Unterstützung von Erweiterter Realität eine Leberoperation durch. Im chirurgischen Cockpit werden 3D-Patientendaten links dargestellt, überlagerte endoskopische Bilder mit Gefässen und Tumoren in der Mitte sowie die in der Schlüsselchirurgie herkömmlichen Bilder (beide Bildschirme rechts).

Bild: ARTORG Center

Nach dem Einführen einer Miniaturkamera in die Bauchhöhle wird die Operation anhand von Bilddaten durchgeführt, die auf einem Bildschirm neben dem Patienten dargestellt werden. Die Schlüsselloch-Chirurgie gilt als wesentliche Verbesserung der bisherigen Verfahren, da sie kleinere Narben hinterlässt, eine schnellere Genesung der Patienten ermöglicht und Komplikationen nach der Operation reduziert. Die Anwendung auf die Leberchirurgie war bisher jedoch begrenzt – wegen der schwierigen Orientierung und der komplexen, anatomisch korrekten Entfernung eines Tumors an diesem lebenswichtigen Organ. Nun hilft die neue Technologie, indem sie die Aufnahmen der Miniaturkamera mit zusätzlichen Abbildungen der inneren Struktur der Leber verbindet.

Leber wird dreifach dargestellt

Die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung wird «Augmented Reality» (AR) genannt. Die Augmented Reality-Darstellung ermöglicht ein besseres Verständnis in komplexen Situationen und wird bereits in Flugzeugen und Autos eingesetzt. Mit der gleichen Technologie können jetzt auch Chirurgen durch die Organoberfläche hindurch schauen und sich so im Vorfeld auf kritische Bereiche der anatomischen Strukturen einstellen. In der Leber-Chirugie werden nun gleichzeitig dreierlei Darstellungen verwendet: Ein Bildschirm im Operationssaal zeigt 3D-Computertomographie (CT)- und

Magnetresonanz (MRT)-Aufnahmen, welche die innere Anatomie der Leber des Patienten zeigen. Auf einem weiteren sind Endoskop-Bilder der Miniaturkamera zu sehen, und ein dritter Bildschirm schliesslich zeigt eine Kombination von beiden, also ein überlagertes, «realitätserweitertes» Bild. Sämtliche relevanten Informationen werden so in einem «chirurgischen Cockpit» auf mehreren Bildschirmen zusammengeführt – und dies verhilft zu einer einfacheren Orientierung und zu besseren Entscheidungen.

Chirurgen der Harvard Medical School (USA) und des Institut Mutualiste Montsouris (Paris) haben nun in einer gemeinsamen, komplizierten minimal-invasiven Leber-Operation erstmals die am Berner ARTORG Center entwickelte Technologie eingesetzt. Prof. Stefan Weber, Leiter des ARTORG Center, freut sich über den erfolgreichen Praxis-Test und sieht in der Augmented Reality-Darstellung ein enormes Potenzial für die gesamte Schlüsselloch-Chirurgie: «Durch das bessere Verständnis der anatomischen Details erhöht sich die Sicherheit, und es werden komplexere Operationen möglich.»

Das Chirurgenteam und die Technologieforscher des ARTORG Center haben eng mit dem Schweizer Medizintechnikhersteller CAScination AG, einem Spin-Off der Universität Bern, zusammengearbeitet, um diesen Fortschritt in der der Chirurgie zu verwirklichen. «Wir planen eine weitere Zusammenarbeit, damit mehr Patienten von minimal-invasiven und hocheffektiven chirurgischen Verfahren im Bereich der Leber profitieren können», sagt Weber.

Zum ARTORG Center: Das ARTORG Center for Biomedical Engineering der Universität Bern bringt Forscher mit verschiedenen Hintergründen in der Biomedizintechnik sowie klinische Disziplinen zusammen, die sich bei ihrer Arbeit auf bestimmte Organe und deren Krankheiten konzentrieren. Ein Forschungsschwerpunkt des Zentrums ist die Entwicklung und klinische Erprobung bildgestützter Therapie. Hier konzentrieren sich die Forschungsarbeiten auf computerassistierte und navigationsgestützte Verfahren sowie die medizinische Bildverarbeitung. Als Anwendungen stehen insbesondere die Organe Leber, Niere und Lunge sowie mikrochirurgische Fragestellungen im Vordergrund.

Zu CAScination AG: Das Start up-Unternehmen der Universität Bern beschäftigt sich mit der Entwicklung und Vermarktung bildgestützter Technologien für die Anwendung an weichen Organen. Das Aushängeschild von CAScination ist «CAS-One» (TM), ein Navigationssystem für die Leberchirurgie, mit dessen Hilfe Chirurgen auf präzise und sichere Weise komplexe chirurgische Verfahren durchführen können.

Nathalie Matter | Universität Bern
Weitere Informationen:
http://www.unibe.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Einfacher Schieltest mit neu entwickelter Strabismus-Video-Brille
19.07.2017 | UniversitätsSpital Zürich

nachricht Kunstherz auf dem Prüfstand
13.07.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten