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122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

05. bis 08.04.2005, München

Die Entwicklung eines virtuellen Simulators für endovaskuläre Eingriffe

Meeting Abstract

  • corresponding author S. Petra - PolyDimensions GmbH, Bickenbach, Deutschland
  • A. Schaeffer - PolyDimensions GmbH, Bickenbach, Deutschland
  • A. Schaeffer - PolyDimensions GmbH, Bickenbach, Deutschland
  • N. Fisher - Simbionix USA Corporation, Cleveland, Ohio, USA
  • I.B. Mazor - Simbionix USA Corporation, Cleveland, Ohio, USA

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 05.-08.04.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05dgch3173

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2005/05dgch522.shtml

Veröffentlicht: 15. Juni 2005

© 2005 Petra et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Die Thrombendarterectomie (TEA) der Karotiden ist der am häufigsten durchgeführte Eingriff an den Gefässen, die stentgestützte Angioplastie (STA) der Karotiden die am wenigsten invasive Behandlungsart bei Karotisstenosen. Diese anspruchsvollen Eingriffe erfordern spezielle Kenntnisse, Fähigkeiten und ständiges Training. Die momentane Ausbildungssituation weist einen starken Mangel an ausgebildeten Lehrern auf. Standardisierte Trainingsprogramme sind nicht die Regel, was die Beurteilung der Lernfortschritte erschwert. Ein Mangel an Zeit und hohe Kosten der Ausbildung sowie die zu gewährleistende Patientensicherheit verstärken diese Problematik. Wir beschreiben die Entwicklung eines computergestützten Simulators für endovaskuläre Interventionen mit Trainingsprogrammen, speziellen Übungen und individuellen Auswertungen.

Material und Methoden

Priorität bei der Erstellung des Simulators besaß die anatomische Korrektheit und möglichst realistische Simulation eines kompletten Eingriffes. Diese Ziele konnte durch Nutzung von CT und MRT Bilddatenmaterial erreicht werden. Diese Daten wurden zuerst segmentiert und in 3D rekonstruiert.Um die Simulation in Echtzeit zu erreichen, müssen 3D-Modelle mit einer sehr niedrigen Polygonanzahl aufgebaut und auf die Simulationssoftware optimiert werden. Unter Einsatz verschiedener Rekonstruktionsverfahren entstanden aus den zweidimensionalen Grunddaten dreidimensionale Organmodelle.Um Röntgenbilder mit Kontrastmittelfluss in Echtzeit simulieren zu können entwickelten wir neuartige Softwarelösungen, die zudem noch situationsbezogen Vitalzeichen, EKG, invasiven Blutdruck und Aortendruck anzeigen.

Ergebnisse

Einer interdisziplinäre Arbeitsgruppe von Ärzten, 3D-Modellierern, Soft- und Hardwareentwicklern gelang es nach Analyse und Auswertung von endovakulären Eingriffstechniken, Untersuchungen und Bildmaterial ein hochwertiges Simulationsgerät zu erstellen.Der ANGIO Mentor TM trainiert die Prozedur der Angiographie und eine Vielzahl an angioplastischen Eingriffen. Er ist mit einem hochsensiblen haptischen System versehen, welches durch Kraftrückkopplung die Manipulationen des Arztes am Übungskatheter aufnimmt und die berechneten Kräfte während des virtuellen Eingriffes wiedergibt, so dass für den Trainierenden ein sehr realistischer Eindruck einer echten Angiographie entsteht. Vollständige Eingriffe unter Benutzung aller gängiger Gerätschaften wie Führungsdrähte, Katheter und Ballonkatheter sind an ihm durchführbar. Der richtig Einsatz des C-Arms und entsprechende Bildgebung können simuliert und geübt werden. Zudem werden durch Vitalzeichen, hämodynamisches Monitoring und virtuelle neurologische Untersuchung die Entscheidungsfindung und das diagnostische Vorgehen trainiert.

Schlussfolgerung

Durch den ANGIO Mentor TM steht ein Werkzeug zur Verfügung, welches ein gefahrloses Training komplexer Eingriffe am virtuellen Patienten ermöglicht. Zeit- und Kostenersparnis durch ständige Verfügbarkeit für die Auszubildenden, bessere Fähigkeiten in Gefahrensituationen die richtige Entscheidung zu treffen und dadurch steigende Patientensicherheit, sind nur einige der Benefits simulatorbasierten Trainings. [Abb. 1]