Entwicklung eines interaktiven Multi-User Virtual Reality Moduls am Beispiel der Leberresektion

Hintergrund:

Für die individualisierte Indikation zur Leberresektion ist die korrekte Berechnung des verbleibenden Restlebergewebes anhand der präoperativen Schnittbilder eine Herausforderung. 3D Rekonstruktionen werden zunehmend eingesetzt. Darauf aufbauend sollen virtuelle und augmentierte Realität (VR, AR) als Schlüsseltechnologien die Ergebnisse optimieren.

Entwicklungsprozess: Eine Multi-User VR Applikation wurde in einer Kooperation zwischen Chirurgen und Informatikern mithilfe der Software Unity (Unity Technologies, U.S.A.) entwickelt. Diese beinhaltet die Möglichkeit per drag-and-drop einen dreidimensional rekonstruierten CT Datensatz der Leber eines Patienten (STL-Format, Synapse 3D (Fujifilm, Japan)) zu importieren. Dieses 3D Model kann potentiell mit bis zu 10 VR Brillen (HTC Vive, HTC, Taiwan) betrachtet werden. Die Interaktion durch die Controller der VR Brillen mit dem 3D Modell schließt die Manipulation als auch und das Setzen von Markierungen für die Diskussion eines Resektionsplanes ein. Am starren Modell kann zudem eine Resektion sowohl im transparenten (Gefäße sichtbar) als auch im nicht-transparenten Modus erfolgen.

In einer ersten grundlegenden Evaluation mit 6 Fachärzten für Viszeralchirurgie wurde das primäre Ziel der Entwicklung, die optimierte Visualisierung für die Resektionsplanung, erreicht und von allen Chirurgen bestätigt. Derzeit ermöglicht diese technische Umsetzung mit interaktiver multi-user Schnittstelle bereits kontextuelle Lernerlebnisse.

Zusammenfassung:

Die Multi-User Virtual Reality Applikation ermöglicht eine neue Dimension der Aus- und Weiterbildung und der chirurgischen Operationsplanung. Die Applikation sollte in klinischen Studien mit anderen Modalitäten wie 3D PDF oder 3D Druck verglichen und auf andere Organsysteme übertragen werden.