Eine Ärztin in OP-Kittel hält eine Augmented-Reality-Brille in der Hand. © picture alliance/dpa/HPIC | Lao Qiang

Leberkrebs: Holomedizin liefert bei Operation 3-D-Bilder

Stand: 17.05.2022 10:15 Uhr

Augmented Reality in der Leberchirurgie: Radiologische Bilder werden in dreidimensionale Hologramme umgewandelt. Dank der Holomedizin kann das Organ bei Leberkrebs-Operationen besser gesehen und erfasst werden.

Eine Brille aufsetzen und Chirurginnen und Chirurgen können die Leber einer zu operierenden Person dreidimensional vor sich in der Luft schweben sehen: Das ist eine Anwendungsmöglichkeit der sogenannten Holomedizin. Was nach Science-Fiction klingt, ist in OP-Sälen mit modernstem Technik-Standard schon heute möglich. Auch in Norddeutschland gibt es ein Holomedizin-Zentrum, in dem unter anderem Leberkrebs operiert wird.

Augmented Reality: CT- oder MRT-Bilder als Hologramme

Das Pius-Hospital im niedersächsischen Oldenburg wendet als eines von weltweit fünf zertifizierten Holomedizin-Zentren für Exzellenz (Holomedicine Centers of Excellence – HCoE) die sogenannte Augmented Reality in der Leberchirurgie an: Radiologische Bilder, zum Beispiel von CT- oder MRT-Aufnahmen, werden in dreidimensionale Hologramme umgewandelt. So können Ultraschall-, Mikroskop- oder Endoskopie-Untersuchungen in Echtzeit auch anderen Ärzten auf einer speziellen Brille angezeigt werden.

Dreidimensionale Darstellung der Leber via Brille

Plastisch und detailreich, mit den großen Blutgefäßen sowie Tumoren, die entfernt werden sollen, sehen die Ärztinnen und Ärzte eine kranke Leber über die Brille vor sich. Im Hologramm können alle Beteiligten gleich dreidimensional das erfassen, was man sich sonst im CT und MRT aus zwei Ebenen zusammensetzt. Das ist sehr hilfreich, denn eine Leber ist schwierig zu operieren: Das Organ hat ein verästeltes Gefäßsystem, pro Minute fließen hier eineinhalb Liter Blut durch. Der erste Schnitt ist wichtig, denn er bestimmt den weiteren Weg der Operateurinnen und Operateure. Bei diesem Navigieren durch das Organ hin zum Tumor hilft die neue Technik sehr.

Holomedizin ermöglicht komplexe Eingriffe

Das Hologramm der Leber lässt sich verkleinern und vergrößern, man kann sich das Organ von allen Seiten anschauen, was den Operierenden ein sichereres Gefühl vor der OP gibt. Weil sie mit der neuen Technologie genau sehen, wo sich der Tumor befindet, trauen sie sich an komplexe Eingriffe heran, die andere für nicht mehr operabel hielten. Das Hologramm ist ein Unikat, errechnet aus den Daten der betroffenen Leber - mit all ihren Anomalien. Kein Organ gleicht dem anderen. Das bringt mehr Sicherheit, auch wenn später weitere Eingriffe nötig werden.

Augmented Reality optimiert OP-Planung        

Damit aus zweidimensionalen CT- und MRT-Bildern plastische 3-D-Hologramme werden, ist viel Rechenaufwand mit künstlicher Intelligenz nötig. Das Modell, das dabei entsteht, ist besonders detailgenau in der Darstellung. Doch nicht nur das: Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medizin MEVIS in Bremen können die Daten so aufbereiten, dass damit eine optimale OP-Planung möglich wird: In der 3-D-Leber lassen sich Schnitte vorab ausprobieren und Risiken berechnen.

Noch geht das nicht ohne Handarbeit. Die radiologischen Bilder sind häufig nicht präzise genug für eine automatische Erkennung aller Strukturen. Um Fehler auszugleichen, korrigiert eine Expertin die Ungenauigkeiten Zentimeter für Zentimeter. Das soll bald mit Methoden der künstlichen Intelligenz bearbeitet werden - und das 3-D-Modell dann schneller für Betroffene und Operateure verfügbar sein. Schon in wenigen Jahren sollen die Anwendungsoptionen der Holomedizin zahlreichen Bereichen des medizinischen Alltags zum Standard werden - und sich darüber hinaus weitere neue Möglichkeiten für die Optimierung operativer Verfahren ergeben.

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