Modulare Trainingsmodelle für die Neurochirurgie

Eine Kooperation mit dem Medizincampus Trier

In einer Kooperation mit dem Krankenhaus der Barmherzigen Brüder - Abteilung für Neurochirurgie (Prof. Dr. M. Bettag, Dr. M. Mehlitz), dem Medizincampus Trier und im Kontext der Initiative Gesundheitscampus Region Trier beschäftigt sich dieses Projekt mit der Entwicklung und Evaluation von modularen Trainingsmodellen mittels 3D-Drucktechnologien zum Erlernen manueller Techniken am Schädel in der Neurochirurgie (Kraniotomie). Mit diesem Trainingsmodellen, die hinsichtlich "force feedback", Materialverhalten beim Fräsen, Stanzen, Überführung klinischer CT-Datensätze und austauschbarer Komponenten (Modularität) optimiert werden, sollen sowohl junge Chirurgen aber auch Studierende aus der Medizin wichtige Sequenzen von operativen Eingriffen trainieren (skills training).

Ausgangspunkt:

  • Chirurgen in Weiterbildung sowie 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. 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/Teilaufgaben:

  • Materialevaluation für die Additive Fertigung / 3D Druck hinsichtlich der Basistechniken „Fräsen“ und „Stanzen“, ggf. Verwendung von recyclebaren Ausgangsmaterialen.
  • Entwicklung eines Workflow zur Überführung von anonymisierten, klinischen 3D CT-Datensätzen in CAD und 3D-Druck Software
  • Entwicklung von modularen Trainingsmodellen mit austauschbaren Modulen
    pterionaler / frontotemporaler Zugang, supraorbitaler Zugang, medialer Keilbeinflügel / Clinoid / Opticuskanal inkl. mechanischer Aspekte der Fixierung der Module zur klassisch offen oder mikrochirurgischen Bearbeitung (Fräse / Kraniotomie / Stanzen 
  • 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, ...

Laborleitung

Michael Hoffmann
Michael Hoffmann
Dozent FB Technik - FR Maschinenbau

Standort

Schneidershof | Gebäude A | Raum 110
Schneidershof | Gebäude G | Raum 10

Projekt-Konsortium

Krankenhaus der Barmherzigen Brüder:

Abteilung für Neurochirurgie
Leitung: Prof. Dr. M. Bettag
Dr. M. Mehlitz
I. Artene
Dipl. Ing. C. Höfner
A. Affi

Hochschule Trier / Fachbereich Technik:

Labor für Digitale Produktentwicklung und Fertigung
Leitung: Michael Hoffmann
Studentisches Projektteam:
Matthias Stemper / Allg. Maschinenbau
Markus Wanscheid / Sport- u. Rehatechnik
Ronja Hoepfner / Sport- u. Rehatechnik
Anne Meier / Sport- u. Rehatechnik
Lena Pitz / Sport- u. Rehatechnik

Galerie

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