Blick in den eigenen Körper
UKE-Forschende verwenden im Rahmen einer klinischen Studie virtuelle 3D-Modelle in der Prostatakrebschirurgie. Die Technologie soll nicht nur die chirurgischen Möglichkeiten in der Urologie verbessern, sondern könnte auch in anderen Disziplinen Diagnostik, Therapie und Ausbildung bereichern.
Text: Heinz-Jürgen Köhler, Fotos: Axel Kirchhof, Anja Meyer, Olaf Tamm
Ein ganz gewöhnliches Gespräch in einer Arztpraxis. Patient und Arzt tragen Virtual-Reality-Brillen und schauen sich gemeinsam die individuelle Anatomie des Patienten an. Der Arzt zeigt die festgestellten Auffälligkeiten und gemeinsam erörtern sie die geeigneten therapeutischen Maßnahmen. Was heute noch ungewöhnlich klingt, könnte morgen oder übermorgen in vielen Bereichen der Medizin Alltag sein, wenn es nach Prof. Dr. Tobias Maurer und Priv.-Doz. Dr. Daniel Köhler geht. Maurer ist einer der Ärztlichen Leiter in der Martini-Klinik des UKE, Köhler arbeitet in der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Nuklearmedizin. Gemeinsam mit weiteren Partnern aus Forschung und Industrie wenden die beiden ein virtuelles 3D-Bildgebungsverfahren für eine spezielle, bereits seit Längerem durchgeführte Operation von Prostatakarzinomen an. Und dieses testen sie nun im Rahmen der sogenannten NICE-PSMA-Studie, die von der Deutschen Krebshilfe gefördert wird.
„Die Analyse der Daten kann zukünftig mit KI-Anwendungen deutlich schneller gehen.“
Priv.-Doz. Dr. Daniel Köhler
Bei dem speziellen Eingriff ist das prostataspezifische Membranantigen (PSMA) ein entscheidender Faktor. Die OP wird hauptsächlich bei Patienten durchgeführt, bei denen die Erkrankung erneut aufgetreten ist und die sich für eine Entfernung von Lymphknotenmetastasen entschieden haben. Um die Metastasen sichtbar zu machen, werden den Patienten leicht radioaktive Tracer injiziert. Die Radiotracer lagern sich an die PSMA-tragenden Prostatakrebszellen an, die dann mithilfe einer Gammasonde während des Eingriffs detektiert werden können. Entfernungsraten von bis zu 95 Prozent sind auf diese Weise möglich. Diese sogenannte PSMA-Radioguided Surgery führt Prof. Maurer bereits seit über 14 Jahren durch.
Spezielle Bildgebung
Gegenstand der neuen Studie sind speziell dafür entwickelte virtuelle 3D-Modelle. Die Computertomographie (CT) erzeugt eine Fülle von Schnittbildern des Körpers, die Positronenemissionstomographie (PET) macht zusätzlich die mit dem Radiotracer markierten Streuherde sichtbar. Diese Körperbilder konnten Arzt und Patient bisher nur als Schnittbild (in 2D) betrachten. In einem zurzeit noch sehr aufwendigen Prozess werden die Daten aus beiden Verfahren kombiniert und über Mixed-Reality-Anwendungen als 3D-Modell ausgespielt.
Künstliche Intelligenz kann hier zukünftig vieles vereinfachen, ist Daniel Köhler überzeugt. Das System kann diese Modellierung mit bestimmten Merkmalen versehen, den Segmentierungen. Das Becken, die Harnblase, die Prostata und die Metastasen werden farblich kenntlich gemacht und können, je nach diagnostischer Fragestellung, auch ausgeblendet werden.
Prof. Maurer und Dr. Köhler arbeiten für die Studie mit verschiedenen Institutionen zusammen. Industriepartner steuern Programme für die Bilddatenverarbeitung und -auswertung bei sowie für die robotischen Zugänge. Denn auch für Eingriffe mittels Roboter – in der Martini-Klinik wird mehrheitlich mit robotischer Unterstützung operiert – wird das Verfahren aktuell erprobt. Dafür ist neben Urologie und Nuklearmedizin des UKE die Technische Universität Hamburg (TUHH) als weiterer Forschungspartner mit an Bord. „Ein echter Hamburger Zusammenschluss, interdisziplinär und interprofessionell“, freut sich Prof. Maurer.
Verbesserte Orientierung für Operateure
Die mit der PSMA PET/CT erzeugte 3D-Modellierung kann gleich auf mehrere Arten nutzbringend eingesetzt werden. Zum Ersten ist die verbesserte Orientierung des Operateurs während des Eingriffs zu nennen. Wer vor der OP die individuelle Anatomie des Patienten studieren konnte, wird noch sicherer die Streuherde entdecken. „Denn natürlich kann ich nur entfernen, was ich auch sehe“, betont Tobias Maurer. Ein zweiter Vorteil ist die verbesserte Patientenkommunikation. Arzt und Patient schauen sich gemeinsam mit VR-Brillen die Anatomie des Patienten an. Wo liegt die Harnblase, wo die Prostata, wo befinden sich die Streuherde, die entfernt werden sollen? Daniel Köhler erwartet eine noch deutlich höhere Patientenzufriedenheit, wenn die Patienten den Tumor oder die Metastasen vor dem Eingriff in hoher Auflösung und dreidimensional selbst auch sehen können.
Die randomisierte Studie läuft seit Januar 2026, für Interventions- und Kontrollgruppe sind jeweils 48 Patienten geplant. Bei der Auswertung wird dann einerseits die Findungsrate erhoben: Wie viele Streuherde wurden entdeckt? Andererseits werden per standardisierter Fragebögen die „Softfacts“ festgestellt: die Zufriedenheit der Patienten und die Beurteilung der Chirurgen. Erfahrungen aus ersten Vorstudien sind durchwegs positiv. Die Ergebnisse der NICE-PSMA-Studie werden ab Sommer 2027 erwartet.
Von der Wirksamkeit des Verfahrens ist Prof. Maurer schon heute überzeugt – und auch von einer breiten Anwendbarkeit weit über die Prostatakarzinomdiagnostik und -therapie hinaus. „Solche virtuellen 3D-Modelle und die bildgestützte Navigation stehen exemplarisch für die künftige patientenindividuelle Präzisionsmedizin.“ Erste Gespräche mit interessierten chirurgischen Kolleg:innen haben bereits stattgefunden. „Auch für die Ausbildung und Lehre steckt großes Potenzial in den virtuellen 3D-Modellen – wir teilen unsere Erfahrungen gern“, so Maurer.
