Präoperative Bewertung der Lungengefäßanatomie durch Hologramme (Holo-lungs)

Ein Augmented Reality (AR)-System versorgt den Chirurgen über dedizierte Hard- und Software mit computerverarbeiteten Bilddaten in Echtzeit. Die Projektion von AR wird durch die Verwendung von Displays, Projektoren, Kameras, Trackern oder anderen Spezialgeräten ermöglicht.

Gegenwärtig sind die Anwendungen von AR durch die wesentliche Voraussetzung der präoperativen 3D-Rekonstruktion medizinischer Bilder begrenzt. Es ist möglich, diese Rekonstruktionen mit kommerzieller oder selbst erstellter Software aus dem Format Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) zu erstellen. Die Qualität einer Rekonstruktion hängt von der Qualität der Eingabedaten und der Genauigkeit des Rekonstruktionssystems ab. Solche Rekonstruktionen können zur virtuellen Exploration von Zielgebieten, zur Planung eines elektiven chirurgischen Vorgehens im Voraus und zur besseren Orientierung und Navigation im Operationsfeld verwendet werden. AR ist besonders nützlich bei der Visualisierung kritischer Strukturen wie großer Gefäße, Nerven oder anderer lebenswichtiger Gewebe. Indem diese Strukturen direkt auf den Patienten projiziert werden, erhöht AR die Sicherheit und reduziert die Zeit, die zum Abschluss des Eingriffs erforderlich ist. Darüber hinaus erwies sich Augmented Reality als effektives Werkzeug für die Schulung und Kompetenzbewertung von OP-Bewohnern, anderem medizinischem Personal oder Studenten. Augmented Reality kann effektiv für die präoperative Planung und den zeitnahen Abschluss der eigentlichen Operation eingesetzt werden. Die präoperativen 3D-rekonstruierten Bilder können modifiziert und für die Anzeige in AR-Systemen vorbereitet werden. Üblicherweise wird AR zum Anpassen individuell bevorzugter Schnitte und Schnittebenen, zur optimalen Platzierung von Trokaren oder zur allgemeinen Verbesserung der Sicherheit durch die Anzeige der Positionen wichtiger Organkomponenten verwendet. Ein weiterer Vorteil von AR ist die Fähigkeit, Chirurgen in schwierigem Terrain nach einer neoadjuvanten Chemotherapie oder Strahlentherapie zu unterstützen.

Studien deuten darauf hin, dass AR-Systeme mit traditionellen Navigationstechniken vergleichbar werden, mit einer Präzision und Sicherheit, die für die klinische Routinepraxis ausreichen. Die meisten gegenwärtigen Probleme werden durch weitere medizinische und technologische Forschung gelöst werden. Augmented Reality scheint ein mächtiges Werkzeug zu sein, das möglicherweise in der Lage ist, das Gebiet der Chirurgie durch eine rationale Nutzung zu verändern. In Zukunft wird AR wahrscheinlich als fortschrittliche Mensch-Computer-Schnittstelle dienen, die in Symbiose mit Chirurgen arbeitet und es ihnen ermöglicht, noch bessere Ergebnisse zu erzielen. Dennoch sind weitere Fortschritte dringend erforderlich, um das maximale Potenzial und die Kosteneffizienz von Augmented Reality zu erreichen.