Medizinische Simulatoren

Die Aufgabe dieser TIMed CENTER Core Facility ist es, hybride chirurgische Simulatoren zu entwickeln und zu validieren.

Diese Mixed-Reality-Simulatoren bestehen aus einem Patientenphantom, einem Computermodell sowie chirurgischen Instrumenten, die mit Sensoren ausgestattet sind. Von den künstlichen Nachbildungen des menschlichen Körpers erhalten auszubildende ÄrztInnen ein lebensechtes haptisches Feedback. Da zudem echte Instrumente und Implantate verwendet werden, können chirurgische Eingriffe äußert detailliert und realistisch geübt werden. Das 3D-Computermodell ermöglicht in Kombination mit sensorisch erweiterten Instrumenten zudem eine simulierte Bildgebung. Die Eingriffe lassen sich mit objektiven Metriken bewerten.

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Forschungsbereiche

  • Künstliche anatomische Strukturen: Entwicklung von künstlichen Knochen und Weichteilen mit integrierter Sensorik
  • Erweiterte chirurgische Instrumente: Sensorerweiterung realer Instrumente zum Messen von Position, Lage, Kraft, Druck und Temperatur
  • Simulierte Bildgebung: Entwicklung von Algorithmen zur Simulation gängiger Bildgebungsverfahren (Röntgen, Ultraschall)
  • Simulatorvalidierung: Biomechanische und medizinische Validierung sowie Erfassung von Lernkurven

Begriffserklärungen

  • Patientenphantom: Validierte künstliche Wir-belkörper (in Referenz zum Humanpräparat), Zementapplikation möglich (offenzellige Struktur), realistischer Röntgenkontrast
  • Simulierte Bildgebung: Simulierte Röntgenprojektionen für bildgeführte Interventionen (C-Bogen-Position frei wählbar)
  • Computermodell: 3D-Darstellung der Position der Instrumente und der Anatomie in Echtzeit.
  • Erweiterte Instrumente: Sensorintegration in bestehende chirurgische Instrumente (Lage und Position, Kraft, Druck, etc.), kabellose Datenübertragung