Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Chance für 3D in der Medizin

01.03.2013
Bislang herrschte große Skepsis unter Medizinern, wenn es um den Nutzen von 3D-Technologie ging. Das könnte sich nun ändern, denn eine aktuelle Studie von Forschern hat gezeigt: Selbst erfahrene Chirurgen können von der dritten Dimension profitieren.

Die bisher von Medizinern weitgehend ignorierte 3D-Technik bekommt eine neue Chance. Das ist das zentrale Ergebnis einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI in Berlin und des Münchener Klinikums rechts der Isar.


Eine Chirurgin übt, ohne direkten Blick eine Wunde zu nähen. Mit 3D-Bildschirmen geht das effizienter. © Fraunhofer HHI

Insbesondere verbesserte Brillen und Bildschirme brachten im praktischen Test die Vorteile, die bisher für 3D in der Medizintechnik nur theoretisch nachgewiesen werden konnten. Die Forscher zeigten, dass selbst erfahrene Mediziner von den neuesten 3D-Geräten profitieren.

Die Ärzte waren den dreidimensionalen Bildern bisher eher skeptisch gegenüber gestanden. Und nicht nur »3D mit Brille«, sondern auch die brillenlosen Systeme kamen bei der Untersuchung mit etwa 50 Chirurgen gut an. »Auch wenn die Technik noch weiter verfeinert werden muss, werden die Modelle ohne Brille der 3D-Technik im OP-Saal weiteren Schub verleihen. Denn gerade bei den Medizinern waren es vor allem die Brillen, die oft als störend empfunden wurden«, erklärt Dr. Ulrich Leiner, Abteilungsleiter »Interactive Media – Human Factors« am HHI.

Immer höhere Bildschirmauflösung

Auslöser dieser neuesten Untersuchung sind die aktuellen Technologiesprünge in der 3D-Bildschirmtechnik: Mittlerweile sind auch für den medizinischen Einsatz 4K-Modelle auf dem Markt, die vierfache HD-Auflösung bieten.
»Der nächste Schritt ist Ultra-High-Definition mit 8K. Das entspricht der 16-fachen Auflösung aktuell verfügbarer Full-HD-Bilder«, verdeutlicht Michael Witte vom HHI den Trend und ist überzeugt: »Dies wird ‚3D ohne Brille‘ endgültig zum Durchbruch verhelfen.« Aus Sicht der Forscher war es deshalb an der Zeit, wissenschaftlich fundiert zu testen, ob 3D nun wirklich reif für den sensiblen Einsatz im Krankenhaus ist: In der chirurgischen Klinik des Klinikums rechts der Isar ließen sie Chirurgen die neuesten 3D-Geräte testen.

Insgesamt mussten die Probanden einen Parcours durchlaufen, der aus vier unterschiedlichen Bildschirmsystemen bestand: 2D, 3D mit und ohne Brille sowie einer Spiegelapparatur, die als »ideales« 3D-Referenzmodell fungierte. Die Bilder lieferten dabei endoskopische Kameras, die die Ärzte während eines nachempfundenen chirurgischen Routineeingriffs verwendeten: Mit Nadel und Faden nähten die Mediziner eine Wunde in einem Bauchhöhlenmodell mit 10 Stichen zu. Der direkte Blick auf die Hände war dabei – wie bei einem minimalinvasiven Eingriff – versperrt, die Mediziner also auf einen Bildschirm angewiesen.

»Das Ergebnis war verblüffend: Mit dem brillenbasierten 3D-System reduzierte sich die Dauer der Prozedur um mehr als 15 Prozent. Auch die Präzision nahm deutlich zu. Die Handbewegungen waren zielgerichteter als beim 2D-Modell. Bislang konnte dieser Effekt bei uns erfahrenen Chirurgen meines Wissens noch nicht nachgewiesen werden«, beschreibt Prof. Dr. Hubertus Feußner den Testsieger. Der Chirurg vom Klinikum rechts der Isar kann auf eine über 30-jährige Erfahrung mit mehreren tausend Operationen zurückblicken. »Bisher waren gerade ‚Alte Hasen‘ der 3D-Technik gegenüber sehr skeptisch eingestellt. Nicht nur, dass es kaum erkennbare Vorteile gab, der Blick auf die Bildschirme verursachte bei vielen Kollegen Unwohlsein. Man verließ sich deshalb lieber auf seine Erfahrung«, ergänzt Feußners Kollege PD Dr. Silvano Reiser.

Brillenlosem Modell gehört die Zukunft

Auch das brillenlose Modell schlug sich gut und wurde von den Probanden ähnlich gut eingeschätzt wie 2D. »Leider reichte es für das von uns entwickelte System nicht zum ersten Platz. Aber der nach unserem Wissen erste ‚harte‘ medizinische Praxistest war vielversprechend. Wir werden weiter an der zugrunde liegenden Technik, dem ‚Eye-tracking‘ arbeiten. Dabei nehmen Kameras durch Blickverfolgung die exakte Position beider Augen auf. Jedes Auge sieht dadurch ein separates Bild. Der 3D-Effekt stellt sich so ohne Brille ein«, erklärt Leiner. Beide Forscher wagen einen optimistischen Ausblick: »Die Studie hat gezeigt, dass 3D mittlerweile ein Thema auch für Chirurgen ist. Das wird die Diskussionen unter den Skeptikern beleben. Jetzt müssen Untersuchungen für andere Disziplinen der Medizin folgen.«

Dr. rer. nat.UlrichLeiner | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/Maerz/neue-chance-fuer-3d-in-der-medizin.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht UKR setzt auf roboterassistierte Wirbelsäulenchirurgie
02.12.2016 | Universitätsklinikum Regensburg (UKR)

nachricht Neu entwickeltes Plasmaskalpell ermöglicht schonende Operationen
22.11.2016 | FH Aachen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie