Software navigiert Ärzte bei komplizierten Schlüsselloch-Operationen

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Wissenschaftler der TU Kaiserslautern arbeiten an einer Software, mit denen Ärzte einen komplizierten Eingriff besser planen können. Die Software ermittelt den besten Weg durch das Gewebe.

Mit einer sogenannten Schlüsselloch-Operation können Ärzte beispielsweise über ein kleines Loch in der Schädeldecke eine Sonde einführen. In der Sonde befinden sich das Operationsbesteck und eine Kamera. Mediziner können jetzt einen Tumor behandeln. Allerdings will so ein Eingriff sehr genau geplant sein, umso wenig wichtiges Gewebe wie notwendig zu zerstören.

Wissenschaftler der TU Kaiserslautern (TUK) haben jetzt eine Software entwickelt, mit der sich solch ein komplexer Eingriff planen lässt. Dazu nutzen sie Bilder eines MRT, welches vor der Operation aufgenommen wurde. Es kommen auch bildgebende Verfahren, wie Computertomografien, zum Einsatz. Die Röntgen-Techniken liefern den Ärzten Patienten-Bilder, auf denen sie in Graustufen die zu operierende Körperstelle sehen. „Diese Daten werden im klinischen Alltag oft Schicht für Schicht begutachtet, jedoch ist es mit dieser Technik oft schwer nachzuvollziehen, in welchen Gewebsschichten es einen geeigneten Operationskanal geben könnte“, erläutert Dr. Christina Gillmann von der Technischen Universität Kaiserslautern.

Software zeigt mögliche Komplikationen auf

Ein neues Verfahren, an dem Gillmann und ihr Team arbeiten, könnte hier Abhilfe schaffen: Es ermöglicht Medizinern, ihre Operationen intuitiv zu planen. „Das Computerprogramm zeigt die einzelnen Gewebeschichten an, die von einem Operationskanal betroffen sind“, sagt die Informatikerin. „Dabei lassen sich verschiedene Kanäle miteinander vergleichen und Risiken diskutieren.“ Auf diese Weise können Ärzte auch mögliche Komplikationen erkennen, die bei der Operation auftreten könnten. „Das OP-Team könnte somit beispielsweise besprechen, welcher Weg beim einzelnen Patienten der sinnvollste ist“, berichtet Gillmann.

Als Datengrundlage für ihr Verfahren setzen die Informatiker auf verschiedene medizinische Bilder. Mit ihren eigenen Rechenverfahren werten sie diese Bilddaten neu aus. „Wir können die einzelnen Gewebeschichten visuell voneinander trennen und darstellen, sodass es einfacher ist, zu sehen, an welchen Stellen ein Operationskanal verlaufen soll“, erläutert Gillmann. Ihre Technik gestalten die Forscher so, dass sie für Chirurgen einfach in der Handhabung ist.

Allerdings ist die Software ist noch im Entwicklungsstadium und nach Aussage der Wissenschaftler wird es noch ein paar Jahre dauern, bis sie praxistauglich ist. Die Kaiserslauterer Forscher arbeiten hierbei eng mit dem Premier Health Krankenhaus in Dayton im US-amerikanischen Bundesstaat Ohio zusammen.

VR in der Medizin

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