Voxel-Man

Die Arbeitsgruppe Voxel-Man der Medizinischen Fakultät entwickelt und produziert chirurgische Trainingssimulatoren für die Ausbildung von Fachärzten und vertreibt sie gemeinsam mit Partnern in aller Welt.

Medizinische Anwendungen

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Moderne Operationstechniken erfordern neben einer hohen Geschicklichkeit eine genaue Kenntnis der chirurgischen Zugangswege. Um das Risiko für die Patienten möglichst gering zu halten, ist dafür ein erheblicher Trainingsaufwand erforderlich. Die chirurgische Ausbildung, die sich wesentlich auf Übungen an menschlichen Präparaten stützt, stößt jedoch zunehmend an ethische und auch wirtschaftliche Grenzen.

Mit computergestützten Trainingssystemen lässt sich nicht nur der Mangel an Präparaten überwinden, sie bieten auch gerade für junge Ärztinnen und Ärzte besondere Vorteile. So können schwierige Teile eines Eingriffs jederzeit, ohne besondere Vorbereitungen und ohne Verbrauchsmaterialien immer wieder geübt werden. Die Lage von Risikostrukturen lässt sich durch verschiedene Visualisierungstechniken wesentlich besser verstehen. Durch eine automatische Auswertung der Trainingsergebnisse lässt sich der Trainingserfolg z.B. anhand von Lernkurven überprüfen.

Die Arbeitsgruppe Voxel-Man hat sich auf Trainingssimulatoren für bohrende und fräsende Eingriffe spezialisiert. Zu den bereits am Markt etablierten Simulatoren gehört Voxel-Man ENT für die Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde mit den Modulen Voxel-Man Tempo für die chirurgische Eröffnung des Mittelohrs und Voxel-Man Sinus für die Nasennebenhöhlenchirurgie. Mit Voxel-Man My Cases können interessante eigene klinische Fälle als CT-Daten in das System importiert und zu Trainingsfällen aufbereitet werden. Für die Zahnmedizin steht Voxel-Man Dental zur Verfügung.

Die Wirksamkeit unserer Trainingssimulatoren für die Ausbildung wurde in verschiedenen unabhängigen Studien gezeigt.

Technische Grundlagen

Handstück
Handstück

Grundlage unserer Simulatoren sind Methoden der medizinischen Bildverarbeitung, der virtuellen Realität (VR) und der Robotik. Der Patient wird auf der Basis realer CT-Daten im Computer nachgebildet und dreidimensional am Bildschirm dargestellt. Die chirurgischen Instrumente werden mit Hilfe sogenannter Kraftrückkopplungsgeräte geführt, deren Handstücke sich frei im Raum bewegen lassen. Durch ein patentiertes haptisches Rendering wird jeder Kontakt zwischen Instrumenten und Patient dabei direkt spürbar, so dass man z. B. kleine Unebenheiten sehr genau erfühlen und mit mehr oder weniger Druck mit dem Instrument bearbeiten kann. Mit simulierten Blutungen und einem Sauger lässt sich auch das beidhändige Arbeiten trainieren.

Die Darstellungen von Operationssitus und Instrumenten werden durch Vibrationen und Bohrgeräusche ergänzt. Der Eingriff am virtuellen Patienten kommt damit einem realen Eingriff visuell, haptisch und akustisch sehr nahe.

Alle Voxel-Man Simulatoren werden gemeinsam mit klinischen Partnern im UKE und anderen Kliniken entwickelt. Mit dem Institut für Anatomie und Experimentelle Morphologie besteht eine dauerhafte enge Kooperation.

Weitere Informationen

Voxel-Man Simulatoren werden heute an Universitätskliniken sowie öffentlichen und privaten Krankenhäusen in mehr als 20 Ländern zwischen Honululu und Tokio eingesetzt. Weitere Informationen finden Sie unter www.voxel-man.de.