"banner top"

Virtuelles Training für Handchirurgen

Download

Computerbasierte chirurgische Simulatoren ermöglichen Medizinstudenten, Eingriffe zu trainieren, bevor sie am Patienten ausgeführt werden. In einem Forschungsprojekt an der BFH wird am Institute for Human Centered Engineering HuCE ein solcher Simulator entwickelt, mit dem die typischen Schritte für die Versorgung der distalen Radiusfraktur gefahrlos trainiert und ausgewertet werden können. Das Ziel ist es, dadurch die Patientensicherheit wesentlich zu erhöhen.

Die distale Radiusfraktur, d.h. der Bruch der Speiche nahe dem Handgelenk, macht ein Viertel aller Frakturen aus und ist die häufigste Fraktur bei erwachsenen Menschen. Sie betrifft häufig jüngere Männer (Sport-, Freizeit- und Arbeitsunfälle) und Frauen in der Postmenopause, beispielsweise durch Sturz auf das ausgestreckte Handgelenk. Eine operative Behandlung kann dabei mittels Plattenosteosynthese offen erfolgen, indem eine Platte als Fixierung der Fraktur aufgeschraubt wird.
Heutzutage wird in der Ausbildung auf herkömmliche, bewährte Mittel gesetzt: 2-D-Materialien wie anatomische Atlanten, Medizinbücher, Röntgenbilder, aber auch künstliche Knochenmodelle oder das Sezieren von Leichenpräparaten sowie direkt am Patienten.
Mit dem am HuCE in Zusammenarbeit mit der University of Nottingham im Rahmen eines PhD-Projektes entwickelten Simulator wird es möglich sein, verschiedene Schritte, die bei der Versorgung der distalen Radiusfraktur notwendig sind, in einem virtuellen Trainingsszenario zu üben und auszuwerten. Fokussiert wird dabei auf das Einsetzen der Platte, das Bohren der Löcher in den Radiusknochen sowie das Einsetzen der Schrauben, um die Platte auf dem Knochen zu befestigen und dadurch die Bruchstelle zu fixieren.

Virtuelles Bohren in der computersimulierten Radiusfrakturversorgung.
Bild: Robert Hauck

Virtuelles Operationsszenario
Der Ablauf des virtuellen Trainingsszenarios ist an die AO-Philosophie der Behandlung von Knochenbrüchen1 angelehnt. Das Training beginnt mit dem bereits ausgeführten Zugang mit der Auswahl der korrekten Platte. Mithilfe eines haptischen Gerätes wird die Platte auf den Radiusknochen gesetzt, wobei man die Oberfläche des Knochens durch am Computer berechnete Kräfte, die über das Gerät übermittelt werden, spürt. Um die korrekte Lage der Platte zu überprüfen, können virtuelle Röntgenbilder erstellt werden. Anschliessend werden die Löcher für die Schrauben gebohrt. Dabei ist durch das haptische Gerät das Durchbohren der beiden Kortikalis-Schichten (die äussere Knochenschicht) spürbar. Die gebohrten Löcher können virtuell mit einem Tiefenmessgerät ausgemessen werden, um damit die Schraubenlänge zu bestimmen. Anhand der Länge wird die Schraube ausgewählt und in den Knochen eingeschraubt. Relevante Daten wie zum Beispiel die Abweichung von idealen Schraubenlängen und -positionen werden fortlaufend aufgezeichnet, um die Durchführung des Trainingsszenarios auszuwerten.

Ergänzung zum bestehenden Ausbildungskonzept
Die Verwendung von computerunterstützten Simulatoren in der medizinischen Ausbildung ermöglicht den Studenten, medizinische Fähigkeiten und Abläufe kostengünstig in einem klar definierten Szenario wiederholt zu üben. Dabei sollen solche Simulatoren bestehende Methoden nicht ersetzen, sondern sind sie als Ergänzung geplant.


1 | Arbeitsgemeinschaft Osteosynthese (AO)