Kleinste OP-Fehler werden sofort angezeigt. Foto: Granitza Kleinste OP-Fehler werden sofort angezeigt. Foto: Granitza

Normalerweise wird an präparierten Leichen ausgebildet, erklärt der Mitgründer der Leipziger Firma Hendrik Möckel. Diese Präparate besitzen aber meist nicht die Knochenveränderungen, die für eine bestimmte Erkrankung typisch sind, und entsprechen zudem nie ganz genau dem Schädelbau des zu operierenden Patienten. Dadurch kann der Chirurg nicht optimal trainieren. Viele Chirurgen üben heutzutage auch mit Computersimulationen. Das hat wiederum den Nachteil, dass sie nicht unter realen Bedingungen arbeiten. Mit den genau nach der Computertomografie des Patienten nachgefertigten künstlichen Schädelformen kann der Operateur nun die gesamte OP vor dem eigentlichen Eingriff einmal am lebensechten Modell durchführen.

"Vereinfacht gesagt machen wir künstliche Schädel aus simulierter knöcherner Struktur und Weichteilgewebe aus Silikon", sagt Ronny Grunert von der Leipziger Firma Phacon. Die OP-Modelle, die in der HNO, Neurochirurgie und Kieferchirurgie, aber nun auch für Wirbelsäulenoperationen eingesetzt werden, bestehen aus einem Spezialgips und spiegeln die Physiognomie des jeweiligen Patienten eins zu eins wider. Um das zu erreichen, verwenden die Leipziger Entwickler die computertomografischen und magnet resonanztomografischen Bilder des Patienten aus der Arztpraxis oder dem Krankenhaus. Daraus wird im Computer ein virtuelles 3D-Modell erstellt. Dieses Modell wird dann mit einem speziellen 3D-Drucker im Schichtbauverfahren aus Spezialgips nachgebaut.

Aus Fehlern lernen

Die Operationsmodelle sind für Trainingszwecke so ideal, da sie sich optisch und haptisch kaum von echten humanen Präparaten unterscheiden. Der Operateur kann den Schädel ohne zusätzliche Spezialhardware direkt mit dem PC verbinden und eigene OP-Instrumente benutzen. Das System ist mit einem Webcam-basierten Navigationssystem kombiniert. Damit kann die Position der chirurgischen Instrumente während des Trainings in den CT-Schichtbildern in Echtzeit angezeigt werden.

Zudem haben die Leipziger Forscher noch eine Funktion implementiert, die es dem Chirurgen ermöglicht, ein beliebiges Instrument als virtuelles Endoskop zu nutzen. So können verborgene Strukturen wie beispielsweise Gefäße oder Nerven hinter den Knochen sichtbar gemacht werden.

Die Mediziner machen eigentlich alles so wie immer, sie benutzen ihre gewohnten Instrumente und führen die notwendigen Handgriffe wie an einem echten Körper aus. Etwas Stress rundet diese Realitätsnähe ab, denn kleinste OP-Fehler werden optisch und akustisch sofort angezeigt. So kann der Operateur aus seinen Fehlern lernen und sich fortwährend verbessern. Eine Möglichkeit, die bei bisherigen Trainingsmethoden nicht gegeben war.

Mit den Trainingsmodellen sind auch spezielle Techniken zum Erreichen der Nasennebenhöhlen und der Schädelbasis trainierbar. Mediziner feilen dafür schon seit Jahren an Operationstechniken durch die Nase. Viele Tumore in diesem Bereich sind so einfacher zugänglich sowie schneller und mit weniger Risiken zu operieren, als wenn den Patienten die Schädeldecke geöffnet werden müsste. Denn richtige Hirntumoroperation sind mit einem hohen technischen und personellen Aufwand verbunden.