UDE auf der Medica: OP-Instrumente präzise navigieren

Intelligente Systeme helfen ihm, Instrumente genauestens zu führen, selbst in Bereiche, die er mit bloßem Auge nicht sieht. Die Ingenieure Christian Lange und Dr. Reinhard Viga von der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben hierfür das neue optische Lokalisierungs-System LoMaR entwickelt. Sie stellen es auf der Medica vor (14.-17.11.).

LoMaR arbeitet nicht wie herkömmliche Lösungen mit Kameras, sondern es projiziert zufällige Lichtmuster auf Gegenstände, z.B. Operationsbesteck, an denen kleine flache Detektorplättchen angebracht sind. Der Vorteil für den Operateur: LoMaR ist viel kleiner, mobil einsetzbar und unempfindlicher gegen Fremdlicht. Außerdem lassen sich die Bewegungen in Echtzeit überwachen.

„Unser System ist zum Beispiel für neurologische und HNO-Operationen interessant, bei denen die Instrumente sehr klein sind und der Arzt besonders gefordert ist, weil er den Ort des Eingriffs nur am Computer sieht“, erklärt Viga. Er arbeitet am Fachgebiet für Elektronische Bauelemente und Schaltungen und forscht vor allem in den Bereichen Automotive und Medizintechnik, also auch zur Mensch-Maschine-Interaktion.

Am Beispiel eines Eingriffs durch die Nase demonstrieren die UDE-Ingenieure auf der Medica, wie LoMaR funktioniert. Der optische Detektor, der so groß ist wie ein 1-Cent-Stück, ist am OP-Besteck fixiert – in diesem Fall eine Zange mit Scherengriffen. „Der Operateur kann sich MRT- oder CT-Aufnahmen von dem Bereich, in dem er operieren will, als Standbild am Monitor anzeigen lassen. Auf einem dynamischen Bild sieht er hingegen, wo sich die Zange gerade befindet, wo sie hin muss und an welcher Stelle andere Instrumente liegen. Das geschieht durch lichtempfindliche Dioden, aus denen die Detektorplättchen bestehen: Sie nehmen die Lichtsignale auf, ein Computer wertet sie mit komplexen mathematischen Verfahren aus und liefert dem Arzt dreidimensionale Lageinformationen“, so Christian Lange.

Lokalisierung und Lageerkennung schafft das kamerafreie Verfahren ohne wahrnehmbare zeitliche Verzögerung. Das erleichtert dem Operateur seine filigrane Arbeit erheblich. Auch kann er sich über Lichtzeiger durch die Operationsschritte leiten lassen. LoMaR lässt sich künftig auch in ein Handgerät integrieren und ist dadurch sehr flexibel einsetzbar.

Weitere Informationen:
Dr. Reinhard Viga, Tel. 0203/379-2820, reinhard.viga@uni-due.de