AR: Verbesserte Navigation in der minimalinvasiven Chirurgie

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Mit einer Augmented-Reality-Lösung für die Navigation bei chirurgischen Eingriffen will der niederländische Medizintechnikspezialist Philips das Wachstum des Markts für minmalinvasive Chirurgie vorantreiben. Die Kombination aus 3D-Röntgen und optischen bildgebenden Verfahren eröffnet Chirurgen während der Operation eine neuartige Augmented-Reality-Ansicht des Patienten und seines Umfelds.

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Mit einer Augmented-Reality-Lösung für die Navigation bei chirurgischen Eingriffen will der niederländische Medizintechnikspezialist Philips das Wachstum des Markts für minmalinvasive Chirurgie vorantreiben. Die Kombination aus 3D-Röntgen und optischen bildgebenden Verfahren eröffnet Chirurgen während der Operation eine neuartige Augmented-Reality-Ansicht des Patienten und seines Umfelds.

Royal Philips ein auf Augmented Reality basierendes Verfahren für die Navigation in der Chirurgie vorgestellt. Es soll den Ärzten helfen, bildgeführte offene und minimalinvasive Eingriffe an der Wirbelsäule vorzunehmen. Der niederländische Anbieter ist mit weltweit 750 Installationen einer der Vorreiter bei Lösungen für den Hybrid-OP, die chirurgische und minimalinvasive Eingriffe vereinfachen. Zusammen mit der neuen AR-Technologie wird der Hersteller das Einsatzspektrum des Hybrid-OPs auf andere schnell wachsende Bereiche der bildgeführten Operationstechnik wie Eingriffe an der Wirbelsäule, am Schädel oder Wundbehandlungen ausdehnen.

Die Wirbelsäulenchirurgie war traditionell ein „offenes“ Verfahren, wobei der betroffene Bereich durch einen großen Einschnitt zu erschließen war. So konnten die Chirurgen die Wirbelsäule der Patienten sehen und tasten, etwa um Implantate wie Pedikelschrauben zu positionieren. In den letzten Jahren hat sich aber ein Wandel hin zu minimalinvasiven Verfahren vollzogen. Die Operationswerkzeuge werden dabei durch kleine Einschnitte in der Haut geführt, um Blutverlust und Gewebeschäden und somit den postoperativen Schmerz zu minimieren. Durch die naturgemäß eingeschränkte Sichtbarkeit des Operationsgebiets verlassen sich die Chirurgen auf die Echtzeitbildgebung und Navigationslösungen, um Werkzeuge und Implantate zu platzieren. Dasselbe gilt für die minimalinvasive Schädelchirurgie und Operationen bei komplexen Bruchverletzungen.

Philips entwickelt eine neue Navigationstechnologie, die die Fähigkeiten seines niedrigdosierten Röntgensystems erweitert. Dafür kommen hochauflösende optische Kameras zum Einsatz, die am Detektor des Röntgengeräts angebracht sind und die Körperoberfläche des Patienten aufnehmen. Dieses externe Bild wird dann mit der Röntgenaufnahme kombiniert, und es entsteht eine 3D-AR-Ansicht der äußeren und inneren Anatomie des Patienten. Diese Echtzeit-Ansicht der Wirbelsäule in Relation zu den Einschnittpforten auf der Haut zielt auf eine bessere Operationsplanung, Navigation mit den Werkzeugen und die Präzision der Implantate und darüber hinaus auch Zeit sparen helfen.

Als Teil eines Forschungsprogramms, das den Einsatz der Technologie vorantreiben soll, werden die Hybrid-OPs mit der neuen Funktion in einem Netzwerk von zehn Anwendern aus dem Klinikumfeld installiert. Die Ergebnisse der ersten präklinischen Studie wurden im SPINE Journal veröffentlicht. Dabei hat die Technologie signifikante Verbesserungen bewirken können, was die Präzision insgesamt angeht, im Vergleich zum Einsatz von Pedikelschrauben ohne die entsprechenden Möglichkeiten (85 % vs 64 %, p<0.05).

Dr. Skúlason, Landspitali University Hospital, Reykjavik, Island, erklärt: „ Die neue Technologie erlaubt uns, intraoperative ein hochauflösendes 3D-Bild von der Wirbelsäule des Patienten zu machen, den optimalen Werkzeugweg zu planen und schließlich die Pedikelschrauben mit der vollautomatischen Augmented-Reality-Navigation zu platzieren.“ Außerdem lasse sich das Ergebnis im OP in 3D ohne zusätzlichen CT-Scan begutachten, und das alles unter geringer Strahlenbelastung für Arzt und Patient.

Bild:  Das externe Bild per Kamera aufgenommene Bild wird mit der Röntgenaufnahme kombiniert, und es entsteht eine 3D-AR-Ansicht der äußeren und inneren Anatomie des Patienten. Quelle: Royal Philips

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