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VR Trainer zur Simulation von Hüftersatzoperationen

Referent

Johannes P.G. Atze, geschäftsführender Gesellschafter, CAT PRODUCTION GmbH

Abstract

Im Rahmen eines ZIM-Projekts (ZIM = Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) entwickeln Teams der TU Chemnitz, der Universität Bremen, der FAKT Software GmbH Leipzig und dem Produktionshaus CAT PRODUCTION GmbH München den ersten VR-Trainer für Hüftoperationen. Die Stärken des Systems sind unter anderem die Simulation der Kräfte, die während des Fräsvorgangs der Hüftpfanne vom ausführenden Arzt aufgewendet werden müssen, um die Hüftpfanne optimal für das zukünftige Implantat vorzubereiten. Erreicht wird das durch den Einsatz eines Industrieroboters. Für die exakte visuelle Simulation ist ein Rendering-Algorithmus entwickelt worden, der parallel zum kraftabhängigen Vorschub der Fräse die entsprechende Materialentfernung am Beckenknochen in Echtzeit visualisiert.

Der Patient wird durch eine medizinisch korrekte 3D Anatomie simuliert. Um das Training so realistisch wie möglich zu gestalten, wird der Ausführende über das VR-Device in einen virtuellen Operationssaal versetzt.

In weiteren Ausbaustufen des Systems wird es möglich sein, unterschiedliche Patiententypen, verschiedene Knochendichte, unterschiedliche Zugänge zur Hüfte, unterschiedliche OP-Werkzeuge, aber auch Krisensituationen zu simulieren.

Nach Abschluss dieses Projekts lassen sich die gewonnenen Erkenntnisse für eine Vielzahl weiterer Operationssimulatoren zum Einsatz bringen. Neue Technologien und sinkende Preisen für HW-Komponenten eröffnen ungeahnte Möglichkeiten, Systeme dieser Art zukünftig zum Wohle der Patienten kostengünstig in der Aus- und Weiterbildung einzusetzen.