An der Universitätsklinik Balgrist erforscht ein Team von Fachleuten aus den Bereichen Forschung, Ingenieurwesen und Chirurgie seit Jahren die Möglichkeiten der Augmented Reality (AR) zur Unterstützung bei Wirbelsäuleneingriffen. Bilddaten auf einer AR-Brille sollen orthopädische Eingriffe bald effizienter, präziser und für Patientinnen und Patienten sicherer machen. Dafür legt die Universitätsklinik Balgrist mit der weltweit ersten klinischen Studie dieser Art den Grundstein.
Die von der Swissmedic bewilligte Studie wird im Rahmen des Flagship-Projekts SURGENT (Surgeon Enhancing Technologies) der Hochschulmedizin Zürich durchgeführt. Balgrist ROCS (Research in Orthopedic Computer Science) und Incremed, ein universitäres Start-up der Balgrist Beteiligungs AG, testen derzeit zusammen mit Technologiepartner Microsoft die AR-basierte chirurgische Navigation in der Orthopädie. Prof. Dr. med. Mazda Farshad, Leiter des Flagship-Projekts und Medizinischer Spitaldirektor der Universitätsklinik Balgrist, erläutert: «In der Orthopädie ist Augmented Reality der Schlüssel zu neuen Standards in der patientenspezifischen Durchführung von Präzisionsoperationen. Zürich steht dank der Zusammenarbeit von Universität Zürich, Universitätsspitälern und ETH weltweit an vorderster Front.»
Ein wichtiger Schritt für die AR-Technologie im Operationssaal
In der weltweit ersten klinischen Studie ihrer Art werden komplexe Wirbelsäuleneingriffe vorgenommen. Nach dem Zufallsprinzip wird entweder mit oder ohne holographische Navigation operiert. Vergleichsergebnisse der ersten Phase, die voraussichtlich im Herbst 2020 vorliegen werden, sollen die Basis schaffen, um die AR-Technologie auf dem Weg von der Forschung in den Operationssaal weltweit einen wichtigen Schritt voranzubringen. Prof. Dr. Philipp Fürnstahl, Leiter des ROCS am Balgrist, sieht darin «einen eminenten Meilenstein zu einer durch Computertechnologie geprägten Orthopädie mit dem Ziel, eine vollständig digitalisierte Behandlung zu ermöglichen». Marianne Janik, CEO von Microsoft Schweiz, ergänzt: «Die Zusammenarbeit mit der Universitätsklinik Balgrist zeigt, dass Augmented Reality und Artificial Intelligence bereits heute menschliche Fähigkeiten und Expertise unterstützen und sogar ergänzen können. Wir sind stolz, dass unsere Technologie die sehr hohen Qualitätsanforderungen erfüllt und dass wir damit einen Beitrag zu dieser Pionierarbeit leisten können.»
Nutzen für Patientinnen und Patienten
Auf Basis von CT-Bildgebungen werden 3D-Darstellungen der betroffenen Anatomie generiert und während der Operation direkt im Operationsfeld angezeigt. Chirurginnen und Chirurgen sehen diese 3D-Anatomie der zu operierenden Person mit Hilfe einer AR-Brille. Die AR-Navigationssoftware führt durch jeden Operationsschritt. Sie zeigt beispielsweise das exakte Setzen einer Schraube am richtigen Ort und im korrekten Winkel an und verifiziert dies. Neben der präzisen Einbringung von Implantatkomponenten können etwa Stabimplantate vermessen und damit individuell dimensioniert werden. Dadurch werden die Sinne der Chirurginnen und Chirurgen in ihrer Wahrnehmungsfähigkeit erweitert.
Weitere Informationen finden sich auf der Webseite der Universitätsklinik Balgrist und der Incremed AG.
