Medarpa - Ein Augmented Reality System für Minimal-Invasive Interventionen

Minimal-invasive Operationstechniken erfreuen sich in den letzten Jahren einer zunehmenden Akzeptanz und Verbreitung. Sie bieten dem Patienten offensichtliche Vorteile wie ein geringes Trauma, kürze Behandlungszeiten, etc. Gleichzeitig steigen mit diesen Techniken aber auch die Herausforderungen an die Chirurgen, die sich nun mit einer stark eingeschränkten optischen Wahrnehmung des Operationsbereiches konfrontiert sehen. In diesem Beitrag wird ein neuartiger Ansatz für die Computer-unterstützte Chirurgie vorgestellt, der die Techniken der Visualisierung und der erweiterten Realität (AR - Augmented Reality) mit einem neuartigen Ausgabegerät, dem AR-Fenster, kombiniert. Das Forschungsprojekt Medarpa beschäftigt sich mit der Entwicklung eines medizinischen AR-Systems, das ein im Projekt entwickeltes halb-transparentes Display nutzt, welches - über den Körper des Patienten geschwenkt - dem Chirurgen eine Sicht in den Patientenkörper ermöglicht. Es werden auf dem halb-transparenten Display im Vorfeld aufgenommene medizinische 3D-Bildmodalitäten eingeblendet, Anatomien dargestellt und in den Patientenkörper eingeführte Operationsinstrumente visualisiert. Der Chirurg erhält eine erweitere Darstellung der Realität, die ihm in seiner Aufgabe unterstützt. Es wurde ein erstes prototypisches Gesamtsystem entwickelt, dessen Funktionsüberprüfung in ersten Testläufen bei den klinischen Partnern bereits erfolgreich durchgeführt werden konnte. Dabei wurde bereits während der ersten Entwicklungsphasen auf die Berücksichtigung der Anforderungen eines realen klinischen Einsatzes Wert gelegt.