Hamlet

In Kooperation mit dem Krankenhaus der Barmherzigen Brüder, Abteilung für Neurochirurgie (Professor Dr. M. Bettag, Dr. M. Mehlitz), dem Medizincampus Trier und im Rahmen der Initiative Gesundheitscampus Region Trier entwickelt und evaluiert dieses Projekt in Rückgriff auf 3D-Drucktechnologien modulare Trainingsmodelle für die Neurochirurgie zum Erlernen manueller Techniken am Schädel, wie etwa der Kraniotomie. Die Trainingsmodelle werden kontinuierlich optimiert, insbesondere in den Bereichen „force feedback“, Materialverhalten beim Fräsen und Stanzen, Überführung klinischer CT-Datensätze und Modularität durch austauschbare Komponenten. Ziel ist es, jungen Chirurginnen und Chirurgen, aber auch Medizinstudierenden die Möglichkeit zu bieten, wichtige Sequenzen operativer Eingriffe praxisnah zu trainieren (skills training).

Ausgangspunkt
Chirurginnen und Chirurgen in Weiterbildung sowie Medizin-Studierende, insbesondere im Praktischen Jahr, benötigen ein manuelles Training operativer Verfahren. Das klassische Erlernen und Üben manueller Techniken erfolgt üblicherweise an kostenintensiven Leichenpräparaten mit begrenzten Ressourcen. Rein digitale Modelle können noch kein manuelles Training ersetzen und der Einsatz von Force feedback-Verfahren ist noch limitiert. Die Erstellung von Ganzschädelmodellen zum Training ist sehr materialintensiv, industriell gefertigte Modelle sind kostenintensiv im Einsatz.
 
Arbeitsschritte und Teilaufgaben

• Materialevaluation für die Additive Fertigung / 3D Druck hinsichtlich der Basistechniken „Fräsen“ und „Stanzen“, ggf. Verwendung von recycelbaren Ausgangsmaterialien,
• Entwicklung eines Workflow zur Überführung anonymisierter, klinischen 3D CT-Datensätzen in CAD und 3D-Druck Software,
• Entwicklung modularer Trainingsmodelle mit austauschbaren Modulen,
• Entwicklung von Fixierungen mittels klassischer Mayfield-3-Punktfixierung,
• Praktischer Einsatz und formale Evaluation im Training mit Vorgaben zum Ablauf, supervidiert mit iterativen Optimierungsschleifen,
• Optimierung und Erweiterung möglicher Trainings-Szenarien wie Schädelfixierung, Navigation, Biopsie,
• Subkortikales Mapping
• Integration von Augmented Reality (AR) Technologien zur Visualisierung von virtuellen anatomischen Strukturen (Gefäßverläufe oder funktionelle Hirnbereiche) mit einem Head Mounted Display (Microsoft Hololens) direkt über dem physischen Modell. Dies ermöglicht zusätzliche Orientierung und Trainingseffekte bei komplexen Eingriffen.

Zur Projektseite