Medizin & Technik

Live-Operationen und Digitale Anatomie

30.06.2022 - An der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz (JKU) wurde eine Reise durch den menschlichen Körper in 3D, Herz-OP und Hirn-OP auf 8K-3D-Bildschirm live übertragen. Operateure beantworteten Fragen während OPs.

Eine Live-Vorführung an der Medizinischen Fakultät der Johannes Kepler Universität Linz (JKU) demonstrierte eindrucksvoll das Potenzial des JKU medSPACE für die Zukunft der Medizin. Prof. Dr. Franz Fellner, Vorstand des Zentralen Radiologie Instituts am Kepler Universitätsklinikum und Dekan für Lehre an der Medizinischen Fakultät der JKU, führte auf 16 mal 9 Metern in 8K und 3D durch die Anatomie des menschlichen Körpers. Prof. Dr. Matthias Bolz zeigte eine Augen-OP in 3D. Prof. Dr. Andreas F. Zierer, Vorstand der Universitätsklinik für Herz-, Gefäß- und Thoraxchirurgie, operierte am Herzen. Prof. Dr. Andreas Gruber, Vorstand der Universitätsklinik für Neurochirurgie, operierte am Hirn. Beide Operationen wurden live in den JKU medSPACE übertragen, während Fachjournalisten und Studierende Fragen stellten.

Der JKU medSPACE bietet damit einen Blick in die Zukunft des Medizinstudiums und demonstriert sein Potenzial für die Medizin: Virtual Anatomy zeigt hochauflösende Anatomie echter Menschen in 3D, bis zum kleinsten Gefäß, frei zoom- und drehbar. Schwierige Operationen können damit besser vorbereitet und Spezialist*innen aus verschiedenen Kontinenten live-digital mühelos mit einbezogen werden.

JKU medSPACE wandelt MRT- und CT-Daten zu fotorealistischen 3D-Bildern

Im JKU medSPACE lehren Medizinprofessoren Anatomie auf eine neue Art: Studierende und Professoren tragen 3D-Brillen, um den menschlichen Körper überlebensgroß, aus jedem Blickwinkel und stufenlos zoombar in einer stereoskopischen 3D-Darstellung zu inspizieren. MRT- und CT-Daten werden zu fotorealistischen dreidimensionalen Bildern der menschlichen Anatomie verschmolzen: Organe, Blutgefäße, Muskeln, Sehnen und mehr können überlebensgroß aus allen Winkeln als dreidimensionale, messerscharfe Objekte betrachtet und alle dazugehörigen Daten per Knopfdruck ein- und ausgeblendet werden.

Das Besondere am JKU medSPACE ist, dass dabei keine abstrahierten Modelle verwendet werden, die dafür extra aufbereitet wurden. Die Daten stammen von echten, lebenden Patienten aus der Zentralen Radiologie des Kepler Universitätsklinikums. Da jeder klinische Fall anders ist, zeigt Virtual Anatomy im JKU medSPACE eine große Vielfalt der menschlichen Anatomie statt nur einer standardisierten Version aus einem Lehrbuch. Auf diese Weise erkennen die Studierenden nicht nur pathologische Veränderungen, sondern lernen den menschlichen Körper als Ganzes kennen und in seiner individuellen Vielfalt kennen.

Freies Navigieren durch den menschlichen Körper

Im JKU medSPACE können die Nutzer nach Belieben durch Anatomiedaten navigieren, nahtlos zwischen verschiedenen Ebenen wechseln, ein- und ausschneiden, in jeden Bereich in jedem Winkel zoomen und Rendering-Parameter laufend ändern. Möglich macht das die Kombination zweier Programme: das Cinematic Rendering von Siemens Healthineers und die Virtual Anatomy des Ars Electronica Futurelab.

Cinematic Rendering wird verwendet, um die MRT- und CT-Daten zu importieren, zu anonymisieren und die anfänglichen Schlüsselbildanimationen festzulegen. Außerdem werden Metadaten für die Visualisierung generiert. Im JKU medSPACE verarbeitet Virtual Anatomy die Daten weiter, fügt wichtige Informationen wie Positionierung, Skalierung und Drehung des 3D-Zeigers hinzu und zeigt dann deren Visualisierung an.

Weltweiter Prototyp für medizinische Universitäten

Der JKU medSPACE ist ein Prototyp für medizinische Universitäten weltweit. Er wird voraussichtlich in einigen Jahren State of the Art sein, da er erlaubt, den Anatomieunterricht und komplexe Krankheiten und Verletzungen anschaulicher denn je in einer stereoskopischen 3D-Darstellung abzubilden. Angehende Mediziner lernen damit den menschlichen Körper im JKU medSPACE so kennen, wie er wirklich ist, und nicht so, wie es standardisierte Modelle vermuten lassen.

Auch Fellner, der bereits mit Virtual Anatomy arbeitet, weist darauf hin, dass es „einen großen Einfluss auf medizinische Studien hat, Daten von echten, lebenden Patienten zu zeigen. Das hebt das Verständnis und die Versorgung von Patienten auf eine neue Ebene.“

Weltweite Vernetzung und Beratung mit Spezialisten

Abgesehen vom Anatomieunterricht können der JKU medSPACE und ähnliche Räume in anderen Krankenhäusern in der Zukunft genutzt werden, um sich auf schwierige Operationen vorzubereiten, bei denen mehrere Spezialisten und Teams erforderlich sind. Es wird damit auch möglich, Spezialisten aus verschiedenen Kontinenten live zu Rate zu ziehen.

Die riesigen Dimensionen des JKU medSPACE ermöglichen zudem eine deutlich bessere Sichtbarkeit der Patientendaten und erleichtern somit den Vergleich von Patienten mit ähnlichen Erkrankungen und unterschiedlichen Behandlungen.

Kontakt

Johannes Kepler University

Altenbergerstr. 69
4040 Linz
Österreich

+43 732 2468 0
+43 732 2468 8822

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