Wir bringen die HoloLens 2 in den OP-Saal!

Eric Erdmann, Entwicklungsleiter, mediCAD

Sobald die Narkose Wirkung zeigt, beginnt für die Chirurg*innen die Arbeit. Jeder Handgriff muss sitzen, denn je kürzer eine Operation dauert, desto besser ist das für die Patienten. Damit das gelingt, werden orthopädische Eingriffe und insbesondere die Auswahl und Ausrichtung von Prothesen vorab am PC geplant. Das Unternehmen mediCAD Hectec stellt hierfür die entsprechende Software bereit. Doch wie hilfreich wäre es, wenn Ärzt*innen die Planung dreidimensional mit in den OP-Saal nehmen könnten? Die Antwort: Sehr hilfreich. Deshalb hat das Unternehmen die Lösung mediCAD MR entwickelt. So können Chirurg*innen die eigene Planung mit der HoloLens 2 während der Operation abrufen – und steril mit ihr interagieren.

Die Herausforderung: Die Planung mit in den OP-Saal nehmen

Der Klinikalltag ist stressig. Für viele Orthopädische Chirurg*innen beginnt der Arbeitstag häufig bereits um acht Uhr morgens mit der ersten OP. Dann wird operiert, zwischendrin Sprechstunde, Visite und Planung der nächsten Operationen. So geht das bis abends – und auch wenn die Taktung hoch ist, vergessen die Ärzt*innen nie, dass jeder Mensch individuell und jede OP anders ist. Die richtige Planung ist daher essenziell. „Zu allen Lösungen, die wir entwickeln, sind wir immer im Austausch mit Fachleuten aus der orthopädischen Chirurgie“, erzählt Eric Erdmann, Entwicklungsleiter bei mediCAD Hectec. „Unser Ziel sind Lösungen, die sich nahtlos in den Klinikalltag integrieren lassen, damit sie bestmöglich bei der Planung und Durchführung einer OP unterstützen.“

Präoperativ bietet das Unternehmen mit mediCAD 3D bereits eine Möglichkeit, orthopädische Eingriffe dreidimensional zu planen. Ärzt*innen können damit Implantate und Schrauben noch genauer ausrichten als in 2D Planungstools. Doch sobald sie im OP-Saal stehen, ist die Planung nur noch schwer abrufbar. „Manche drucken sich die Planung tatsächlich aus und hängen sie im OP-Saal auf. Aber der menschliche Körper ist mitunter etwas komplexer als das, was auf ein DIN-A3 Blatt passt“, sagt David Würdinger, Marketing & Product Manager. „In der Chirurgie sind durchaus auch OP-Monitore im Einsatz. Das Problem dabei ist der Zeitaufwand: Man muss vom Patienten wegtreten, sich die Handschuhe ausziehen, den PC bedienen, die Planung anschauen, hat in dem Moment aber nicht den Patienten vor sich liegen, muss also wieder neue sterile Handschuhe anziehen, an den Patienten herantreten, um dort weiterzumachen, wo man aufgehört hat. Das ist umständlich.“ Dafür wollte das Unternehmen mediCAD Hectec eine bessere Lösung entwickeln. Was sie 2018 als Forschungsprojekt begonnen hatten, ist heute Wirklichkeit und hört auf den Namen mediCAD MR.

Die Lösung: HoloLens 2 macht OP-Planung intraoperativ nutzbar

MR – die Abkürzung steht für Mixed Reality. Dafür braucht es die richtige Hardware, zum Beispiel HoloLens 2, um Objekte als Hologramme in das Sichtfeld der Nutzer*innen zu projizieren. Objekte, wie die Planung einer OP zum Beispiel. „Nach Abschluss der OP-Planung in mediCAD 3D drückt man einen Button und die Daten werden für die Nutzung auf der HoloLens 2 vorbereitet“, erzählt David Würdinger. „Mit unserer Assistenzapp für mediCAD MR auf dem PC kann man die Daten bei Bedarf zusätzlich anreichern, beispielsweise um Röntgenbilder oder auch um eine Anleitung zu einem neuen Implantat, das man für die OP verwendet.“ Sind die Daten fertig vorbereitet, wird ein QR Code generiert – durch die HoloLens 2 betrachtet, öffnen sich die Planungsbilder im Sichtfeld der Chirurg*innen.

„Wer einmal in einer OP die HoloLens 2 getragen hat, sieht das als echten Game-Changer. Sie haben die Planungsbilder im 1:1 Maßstab, genau wie der Patient vor ihnen liegt, dreidimensional vor Augen“, erzählt Eric Erdmann von Gesprächen mit Ärzt*innen, die die Lösung bereits nutzen. „Sie können in Gewebe- und Knochenstrukturen hineinzoomen, jede Schicht einzeln ansehen und die Ansicht um jede beliebige Achse drehen.“ Das alles passiert steril, denn die Bedienung funktioniert über Sprach- und Gestensteuerung. „Wir planen unsere Lösungen so, dass sie nahtlos in den Workflow von Kliniken eingebunden werden können. Mit mediCAD MR und HoloLens 2 ist uns das erneut gelungen“, resümiert David Würdinger.

Ein neues Feature, das in Kürze zur Verfügung stehen wird, ist die Remote-Zuschaltung. Damit können Personen, die einen entsprechenden Zugang erhalten haben, live und in der First-Person-Ansicht die Bilder mitverfolgen, die HoloLens 2 aus dem OP streamt. Es ist auch möglich, mit den operierenden Ärzt*innen zu kommunizieren. „Das eröffnet völlig neue Möglichkeiten“, sagt David Würdinger. Andere Spezialist*innen können so bei komplizierten OPs beraten. Bei der Verwendung neuartiger Implantate sind zudem häufig Expert*innen der Implantat-Hersteller anwesend. „Die müssen aktuell für fünf oder zehn Minuten, in denen sie bei der OP gebraucht werden, extra anreisen. Die Remote-Zuschaltung erleichtert diesen Workflow ungemein“, so David Würdinger weiter.

Viel Potenzial bietet die Lösung auch für die Ausbildung angehender Chirurg*innen. Gerade spezielle und damit seltene Operationen lassen sich mit mediCAD MR aufzeichnen. Studierende können so die Operation im Nachgang Schritt für Schritt mit ihren Lehrkräften durchsprechen.

Aktuell läuft die Lösung in Kliniken noch on-premises. Ziel ist es aber, künftig auf das volle Potenzial der Azure Cloudplattform zu setzen. „Datenschutz, Sicherheit und Zuverlässigkeit sind in Kliniken natürlich von höchster Wichtigkeit“, so Eric Erdmann. „Microsoft erfüllt für uns diese Anforderungen auch in der Cloud, beispielsweise mit Services wie Azure Confidential Computing für Datenschutz. Wir haben hier einen riesigen Cloud Baukasten, mit dem wir die Lösung weiterentwickeln können. Den werden wir in Zukunft auch nutzen.“

„Wir planen unsere Lösungen so, dass sie nahtlos in den Workflow von Kliniken eingebunden werden können. Mit mediCAD MR und HoloLens 2 ist uns das erneut gelungen.“

David Würdinger, Marketing & Product Manager, mediCAD