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Technik von Spielkonsole im Operationssaal

22.02.2012
Mit einer Handbewegung könnten Chirurgen künftig während einer Operation in den Röntgenaufnahmen ihres Patienten blättern. Bisher ist es kaum möglich, die Monitore zu bedienen, weil die Personen im Raum wegen des Infektionsrisikos keine anderen Gegenstände als die Operationswerkzeuge berühren dürfen.

Experten von Siemens Healthcare und der globalen Forschung Corporate Technology erweiterten daher die Technik der Microsoft Xbox so, dass Chirurgen per Hand- und Armbewegung Aufnahmen wechseln, Details heranzoomen oder dreidimensionale Bilder drehen können.


Das kommerziell noch nicht erhältliche System könnte künftig minimal-invasive Operationen unterstützen, bei denen durch einen kleinen Schnitt ein Katheter eingeführt wird, über den der weitere Eingriff erfolgt. Während der gesamten Operation muss der Chirurg die Anatomie des Patienten in allen Details präsent haben. Monitore im OP zeigen deshalb Röntgenschnittbilder oder dreidimensionale Röntgenaufnahmen an. Die Gestensteuerung gibt dem Chirurg nun die Möglichkeit, zwischen einzelnen Aufnahmen oder Ansichten zu wechseln.

Basis ist die Kinect-Technik der Spielekonsole Xbox. Sie projiziert ein Punktmuster aus infrarotem Licht in den Raum und zeichnet die Szene mit einer Kamera aus einem anderen Winkel auf. Dreidimensionale Gegenstände oder Personen verzerren das aufgenommene Muster, so dass man für jeden Punkt des Kamerabilds den Abstand zur Lichtquelle berechnen kann. Eine Software identifiziert aus diesen dreidimensionalen Punktwolken die Personen im Raum und erkennt ihre Bewegungen.

Das System ist allerdings nicht darauf ausgerichtet, um langsame, präzise Handbewegungen in exakte Befehle umzusetzen. Deshalb entwickelten Experten von Corporate Technology Algorithmen, die zunächst aus den Punktwolken die Hände des Chirurgen identifizieren. Dazu analysieren sie gezielt nur den räumlichen Bereich vor den Anwendern, in dem die steuernden Hände zu erwarten sind. Hat das System die Hände erkannt, registriert es ihre Bewegungen, ohne sich von anderen Personen im Raum beeinflussen zu lassen.

Experten von Siemens Healthcare stellten die Verbindung zwischen der Bewegungserkennung und der Darstellung der Röntgenbilder her. Sie definierten die nötigen Befehle - also etwa, dass das Auseinanderbewegen der Hände einen Bildausschnitt vergrößern sollte. Nach erfolgreichen Prototyp-Versuchen soll die Technik in zwei Krankenhäusern unter semi-realen Bedingungen - also ohne Patienten - getestet werden. (IN 2012.02.5)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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