Präzisionschirurgie von morgen
Hochschulmedizin Zürich hat an ihrer Jahresveranstaltung das neue Flagship-Projekt Surgent vorgestellt. Damit sollen Operationen hochpr?zis geplant und durchgeführt werden k?nnen – unter anderem mit holographischer Navigation.
In der Chirurgie z?hlen bildgebende Verfahren schon lange zum Standard. Das Ergebnis ist jedoch meist ein Bild auf einem Display, das von den Medizinerinnen und Medizinern interpretiert und auf den Patienten übertragen werden muss. Neue virtuelle Verfahren in der Chirurgie jedoch k?nnen Daten aus bildgebenden Verfahren in eine dreidimensionale Darstellung umwandeln, um Diagnosen zu erstellen und Operationen zu planen und durchzuführen.
An ihrer gestrigen Jahresveranstaltung hat die Kooperationsplattform Hochschulmedizin Zürich (siehe Kasten) ihr neues Flagship-Projekt 2018 bekannt gegeben. Surgent (Surgeon Enhancing Technologies) will neue Standards in der Pr?zisionschirurgie setzen. Ausgehend von der Wirbels?ulen- und Neurochirurgie sollen neue Technologien zur Verbesserung der chirurgischen F?higkeiten entwickelt und klinisch getestet werden.
Beim Projekt Surgent werden Forschende der ETH Zürich, der Universit?t Zürich und der universit?ren Spit?ler interdisziplin?r zusammenarbeiten. Geleitet wird das Projekt von Mazda Farshad, Professor und Direktor der Universit?tsklinik Balgrist, und Mirko Meboldt, Professor für Produktentwicklung an der ETH Zürich.
Chirurgische Landschaften
Die insgesamt acht beteiligten Forschungsgruppen wollen in den kommenden Jahren die Planung und Ausführung von Operationen revolutionieren. Dazu geh?rt erstens, die individuelle Anatomie und das Gewebe der Patientinnen und Patienten bildgebend zu vermessen und dokumentieren. So sollen interaktive Karten der ?Landschaften? geschaffen werden, in der sich die Chirurginnen und Chirurgen sp?ter bewegen werden.
Zweitens sollen weitere Modelle und Simulationen entwickelt werden, um Operationen optimal und patientenspezifisch zu planen und das Operationsergebnis vorhersagen zu k?nnen. Dies soll das Resultat einer Behandlung zuverl?ssiger machen.
Als drittes Ziel von Surgent soll Augmented Reality (AR) genutzt werden, um die Navigation w?hrend einer Operation effizient und effektiv zu unterstützen. Der Chirurg erh?lt dazu w?hrend der Operation laufend visuelle und akustische Informationen – seine Sinne sind erweitert. Künstliche Intelligenz wird gleichzeitig helfen, das Verhalten des Chirurgen w?hrend der Operation zu analysieren, um ihm zur richtigen Zeit die richtigen Informationen zur Verfügung stellen zu k?nnen.
Operation mit Mixed-Reality-Brille
Schon heute finden an der Universit?tsklinik Balgrist im Rahmen von klinischen Studien Operationen mit so genannten Mixed-Reality-Brillen statt. Das neue Flagship-Projekt baut unter anderem auf diesen Erfahrungen auf.
Mixed-Reality-Brillen erlauben es, virtuelle Informationen ins Blickfeld des Chirurgen einzuspielen – Realit?t und Virtualit?t interagieren so miteinander. Damit wird der Informationsstand des Chirurgen erweitert, wie es bisher nicht m?glich war. Dies soll w?hrend der Operation etwa eine holographische Navigation mittels eingespielter 3D-Simulation erm?glichen.
Müssen bei einer Operation beispielsweise mehrere Wirbel fixiert werden, soll dem Mediziner die Brille helfen, die Schrauben richtig zu positionieren. Die Brille kommuniziert dabei st?ndig drahtlos mit einer Navigationsplattform. Die geplante Position der Schrauben wird dann in das Sichtfeld des Operateurs projiziert. Durch die Mixed Reality sowie 3D-Positionstracking kann der Chirurg w?hrend der Operation die Schraubenposition schneller lokalisieren und die chirurgischen Instrumente besser positionieren. Die Hand des Chirurgen ist sozusagen besser geführt durch die Erweiterung seiner sensorischen und intellektuellen F?higkeiten.
Dieser Artikel von Adrian Ritter und Marita Fuchs erschien in den UZH News.
Hochschulmedizin Zürich
Hochschulmedizin Zürich versteht sich als Plattform mit dem Ziel, die Zusammenarbeit zwischen ETH Zürich, Universit?t Zürich, und den universit?ren Spit?lern im Grenzbereich zwischen biomedizinischen Grundlagenwissenschaften, Naturwissenschaften, Ingenieurwissenschaften, klinischer Forschung und medizinischer Versorgung zu f?rdern.
Die Flagship-Projekte der Hochschulmedizin Zürich sind vision?re Grossprojekte. Sie vereinen Forschungsgruppen aus verschiedenen Bereichen und haben das Potential für bahnbrechende Entwicklungen mit Ausstrahlung weit über Zürich hinaus. In einer j?hrlichen Ausschreibung vergibt Hochschulmedizin Zürich Flagship-Grants und unterstützt Forschende bei der Ausarbeitung ihrer Projektideen.