INSTITUT FÜR

SIMULATION UND GRAPHIK

Nach einer Projektlaufzeit von fast 4 Jahren wurde das vom BMBF geförderte Projekt "Entwicklung von Augmentierten und Virtuellen Multi-User-Anwendungen für den Medizinisch-Technischen Austausch in immersiven Räumen" (AVATAR) erfolgreich abgeschlossen. Zusammen mit der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie der Universitätsmedizin Mainz sowie den beiden Magdeburger Firmen metratec GmbH und 2tainment GmbH wurde eine neue virtuelle Lernplattform für die chirurgische Ausbildung erforscht, entwickelt und umfangreich klinisch evaluiert.  

Darstellung einer 3D-Segmentierung der Leber in einem virtuellen Lernraum (links), als 3D-Druck (mittig) sowie Augmented-Reality-Darstellung (rechts). Bildquelle: Zentralblatt Chirurgie, Thieme Verlag.

Angeregt durch die Covid-19 Pandemie, wurde im Projekt ein besonderer starker Fokus auf das räumlich verteilte Multi-User-Training und das Thema Virtual Reality gelegt. So wurde eine Softwareplattform geschaffen, mit der bis zu 16 ChirurgInnen von verschiedenen Standorten in einem „virtuellen Lernkrankenhaus“ zusammenkommen und sich austauschen können. Zunächst wurden virtuelle Lernräume für die Resektionsplanung leberchirurgischer Eingriffe entwickelt. Es folgten Lernräume für die laparoskopische Kameraführung, das Kommunikationstraining bei chirurgischen Komplikationen sowie das Training chirurgischer Übergaben. Zusätzlich zu den virtuellen Lernräumen wurde eine Augmented-Reality-Lösung erforscht, die es erfahrenen ChirurgInnen ermöglicht, wichtige Informationen für die Ausbildung in das Sichtfeld lernender ChirurgInnen einzublenden.

Die Ergebnisse des Projektes liefern wichtige Erkenntnisse für zukünftige chirurgische Lernprodukte. Zentrale Projektveröffentlichungen und Videos werden im Folgenden aufgeführt:

Huettl F., Saalfeld P., Hansen C., Preim B., Poplawski A., Kneist W., Lang H., Huber T. Virtual Reality and 3D Printing Improve Preoperative Visualization of 3D liver Reconstructions-results from a Preclinical Comparison of Presentation Modalities and User's Preference. Ann Transl Med. 2021 Jul;9(13):1074

Boedecker, C, Huettl, F, Saalfeld, P, Paschold, M, Kneist, W, Baumgart, J, Preim, B, Hansen, C, Lang, H, Huber, T (2021). Using virtual 3D-models in surgical planning: workflow of an immersive virtual reality application in liver surgery. Langenbecks Arch Surg, 406, 3:911-915

Chheang, V., Saalfeld, P., Joeres, F., Boedecker, C., Huber, T., Huettl, F., Lang, H., Preim, B., Hansen, C. (2021) A Collaborative Virtual Reality Environment for Liver Surgery Planning

https://www.youtube.com/watch?v=YFWKQ4vVGRs&t

Schott, D., Saalfeld, P., Schmidt, G., Joeres, F., Boedecker, C., Huettl, F., Lang H., Huber. T., Preim. B., Hansen, C. (2021) A VR/AR Environment for Multi-User Liver Anatomy Education

Proceedings of the IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (IEEE VR), Lisbon, Portugal, pp. 296-305

https://www.youtube.com/watch?v=SMcBKCJUqUg&t

Heinrich, F., Huettl, F., Schmidt, G., Paschold, M., Kneist, W., Huber, T., Hansen, C. (2020) HoloPointer: A Virtual Augmented Reality Pointer for Laparoscopic Surgery Training

International Journal of Computer-Assisted Radiology and Surgery, 16, pp. 161-168

Chheang, V., Fischer, V., Buggenhangen, H., Huber, T., Huettl, F., Kneist, W., Preim, B., Saalfeld, P., Hansen, C. (2020) Towards Interprofessional Team Training for Surgeons and Anesthesiologists using Virtual Reality, International Journal of Computer-Assisted Radiology and Surgery, 15, pp. 2109-2118

https://www.youtube.com/watch?v=XIkRhHEa6gQ