Einsatz der Virtuellen Realität in der Medizin
Operieren simulieren
Die Anwendung von Komponenten der Virtuellen Realität erscheint für viele Anwendungsgebiete (speziell in der Medizin) reizvoll und vielversprechend. Die Virtuelle Realität (engl. Virtual Reality, VR) wird verstanden als eine neue Form der Benutzerinteraktion, die dem Benutzer die dreidimensionale realistische Ein- und Ausgabe von Daten mit Hilfe von 3-D-Ein/Ausgabegeräten ermöglicht. Dem Benutzer soll das Gefühl der leibhaftigen Präsenz in und der Teilnahme an ("total immersion") einer Szene vermittelt werden. Dies setzt sowohl ein Echtzeitverhalten als auch eine adäquate Darstellung voraus und stellt folglich hohe Anforderungen an die verwendete Soft- und Hardware.
Um benutzerfreundliche Systeme realisieren zu können, müssen zunächst die folgenden Fragen beantwortet werden: Wie sollte die menschliche Anatomie und Physiologie, die pathologischen Prozesse und die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, wie Deformationen von Weichteilen, auf dem Rechner modelliert werden? Welche Hardware bietet genügend Leistung, um die zwangsläufig notwendigen Rechenaufgaben in Echtzeit zu erfüllen? Welche Ein/Ausgabegeräte sollen verwendet werden? Welches Feedback muß dem Arzt angeboten werden? Und letztlich, aber entscheidend, wie sieht das Zusammenspiel aller Einzelkomponenten aus? Am Universitätsklinikum Benjamin Franklin wird derzeit ein Projekt zwischen der Abteilung Medizinische Informatik und der Mund-, Gesichts- und Kieferchirurgie bearbeitet. Techniken der Virtuellen Realität sollen den Chirurgen während der Arbeit im OP unterstützen. Auf Basis von präoperativ erfaßten Patientenbilddaten wird eine Simulation der Operation durchgeführt. Mittels dieser Simulationsergebnisse soll eine online Kontrolle der aktuellen Operation erfolgen. Dazu werden Softwaretechniken und Hardwarekomponenten aus dem Bereich der Virtuellen Realität benutzt. Ziel ist es, dem Chirurgen eine visuelle Kontrolle von aktueller Operation und präoperativer Simulation zu ermöglichen. Hierzu soll ein "head coupled display", das sowohl die Sicht auf den Patienten als auch die Darstellung von computergenerierten Daten möglich macht, eingesetzt werden.
Da ein "bestes" Gerät für alle medizinischen Applikationen zur 3-D-Eingabe und 3-D-Ausgabe derzeit nicht existiert, müssen die Geräte aufgabenabhängig ausgesucht oder auch konzipiert werden. Derzeitige Softwarelösungen sind noch nicht optimal. Die benötigten Rechner erfordern darüber hinaus eine derartig große Rechenleistung, daß viele Institute die Anschaffung scheuen. Dennoch stellt die VR ein zukunftsweisendes und vielversprechendes Forschungsgebiet im Bereich Medizin dar, deren Weiterentwicklungen zur Verbesserung der präoperativen Planung, intra-operativen Unterstützung und der Ausbildung dienen könnten.
Gabriele Faulkner
| Gabriele Faulkner ist Akademische Mitarbeiterin am Institut für medizinische Statistik und Informationsverarbeitung, Abteilung Medizinische Informatik, des Universitätsklinikums Benjamin Franklin. |
Ihre Meinung: 
![[Inhalt]](../../images/old_stuff/up.gif)
Zurück zur
-Startseite