Harburg
Tag des Wissens

UKE zeigt in Harburg Operationen mit digitalem Bohrer

Am Chirurgie-Simulator erklärt Xezal Derin Vater Wilfried Abels und seinem Sohn Kristian, wie Bohrer und Sauger bedient werden müssen

Am Chirurgie-Simulator erklärt Xezal Derin Vater Wilfried Abels und seinem Sohn Kristian, wie Bohrer und Sauger bedient werden müssen

Foto: Rolf Zamponi

4500 Besucher beim Tag des Wissens an der TU Hamburg. UKE-Mitarbeiter zeigen, wie sich mit einem Simulator trainieren lässt.

Harburg.  Das Interesse am Tag des Wissens ist innerhalb von zwei Jahren deutlich gestiegen. Waren vor zwei Jahren noch rund 2000 Besucher zu den Vorträgen, Vorführungen und Mitmachaktionen ins Uniklinikum Eppendorf (UKE) gekommen, meldete die Technische Universität (TU) als neuer Gastgeber am Wochenende 4500 Gäste.

Hamburgs Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank hatte den „schlauesten Tag des Jahres“ am Sonnabend eröffnet und bei einem Rundgang einige der 20 wissenschaftlichen Aussteller besucht. Sie zeigten, wie „Technik und digitale Welten“ nicht nur Raumfahrt, Robotik, Lernen oder Schifffahrt neu bestimmen, sondern längst auch aus der Medizin nicht mehr wegzudenken sind.

Beispiel Haus H, Erdgeschoss: Fast ununterbrochen sind die drei Betreuer der Universitätsklinik Eppendorf von interessierten Besuchern umlagert. Ihr Chirurgie-Simulator ist dafür vorgesehen, für Eingriffe am Mittelohr zu trainieren. Entzündungen in diesem Bereich kennen Eltern von ihren Kindern, wenn nicht genügend Luft durch die Eustachi’sche Röhre strömt und sich Bakterien ausbreiten. Meist kann in solchen Fällen schnell geholfen werden. Gelangen aber Bakterien ins Schädel­innere, kann eine Hirnhautentzündung sogar bis zum Tod führen.

Ausgangspunkt der Gefahr ist oftmals der Mastoid, ein Knochen hinter dem Ohr. Entzündet er sich, muss er in Teilen oder auch ganz abgetragen werden. „Diese Operation müssen Chirurgen lange einüben. Man braucht Fein­gefühl und eine ruhige Hand“, sagt Betreuerin Xezal Derin, die an der Universitätsklinik Eppendorf Medizin studiert und jetzt vor dem installierten Simulator im Übungsraum 002 steht.

Denn weder der nahe am Knochen entlang führende Gesichtsnerv noch eine große Vene, über die Blut aus dem Kopf abfließt, oder die äußere Hirnhautschicht sowie die Gehörknöchelchen dürfen getroffen werden. Um dafür ausgebildet zu sein und nichts falsch zu machen, kann nun der Chirurgie-Simulator genutzt werden.

Hintergrund: Allein das Arbeiten mit Leichen reicht nicht aus. Ausprobieren an den Ohren von Tieren ist keine Option, weil deren Mittelohren anders ausgebildet sind als beim Menschen.

Kenntnisse sind aber noch aus einem anderen Grund besonders wichtig. „Mittelohr-OPs gehören zum chirurgischen Alltag an der Hamburger Uniklinik. Sie stehen fast jeden Tag auf dem Plan“, sagt Daniel Leroy, der zum Team für Implantierbare Hörgeräte der Klinik gehört und ebenfalls als Betreuer vor Ort ist. Der Simulator bietet nun für Studenten und Fachärzte die Möglichkeit, so oft zu üben wie sie wollen und damit ihre künftigen Operationen sicherer zu machen.

Auf dem Bildschirm können die Nutzer einen Bohrer und einen Sauger mit jeweils einer Hand bedienen und verschieben. Mit einem Fußpedal wird der Bohrer in Bewegung gesetzt und bis in die Führhand lässt sich der Widerstand des Knochens spüren, wenn der Bohrer virtuell Teile ausfräst und zerstäubt. Läuft Blut aus, hilft der Sauger, der zudem das Knochenmehl aufnimmt. Beide Geräte führt der Nutzer wie einen Federhalter und die 3-D-Brille macht den Bereich noch anschaulicher. Vor dem Bildschirm fühlt man sich rasch, wie während einer Operation.

„Wichtig ist, dass man beim Üben nicht nur die Mechanik lernt, sondern auch Respekt entwickelt und sich klar macht, was die Operation für den Patienten bedeuten kann“, sagt Betreuer Leroy. Tatsächlich hängt vom Gelingen der Arbeit am Mastoid-Knochen viel ab. Geht etwas schief, kann der Patient womöglich nicht mehr lächeln, verliert den Geschmack, muss mit einer Gesicht­lähmung leben oder er wird taub, sobald die Ohrknöchelchen betroffen sind.

Nachdem ein Team um die promovierten Informatiker Andreas Pommert und Ulf Tiede in Kooperation mit der Hals-Nasen-Ohrenklinik, der Anatomie und der Zahn- und Kieferchirurgie in Eppendorf den Simulator entwickelt hat, haben sich Fachärzte nach einer Studie mit deutlicher Mehrheit für den Einsatz ausgesprochen. Das gut 30.000 Euro teure Geräte wird inzwischen international vermarktet. Das Interesse reicht über Deutschland und Europa hinaus bis nach Japan und China. Im Universitätsklinikum sind derzeit mehrere der Geräte im Einsatz.

Die Simulation ist dabei nicht nur für Operationen am Ohr geeignet. Mit weiteren Programmen können entsprechend zu den beteiligten medizinischen Fachbereichen auch angehende Zahnärzte üben, wie sich Karies entfernen lässt. Auch für Nasenoperationen etwa wenn Scheidewände begradigt werden müssen, gibt es ein Programm.

„Die Digitalisierung verändert das Leben mit einer solchen Wucht, dass Alltag und Arbeitswelt künftig nicht mehr so sein werden, wie wir es kennen“, teilt die TU Hamburg zum Tag des Wissens mit. Dass Digitalisierung mehr Sicherheit im Gesundheitswesen bedeutet, mag viele trösten, die sich täglich bemühen, mit ihr Schritt zu halten.

Der Simulator

Das Projekt des Chirurgie-Simulators geht in der Anwendung in der Hals-Nasen-Ohren-Chirurgie auf Professor Rudolf Leuwer zurück. Er arbeitete von 1994 bis 2005 in leitenden Positionen an der Klinik des Universitätsklinikums Eppendorf und ist seit 2011 Ärztlicher Direktor des Helios Klinikums Krefeld. Neben den Informatikern gehören ein Arzt und drei Software-Entwickler zur Arbeitsgruppe.

Schon 1984 hatte sich eine Forschungsgruppe am Universitätsklinikum Eppendorf erstmals mit Experimenten zur 3D-Visualisierung tomographischer Bilder befasst. Dreidimensionale digitale Körpermodelle tragen heute den Namen Voxel-Man. Ein Volume Element (Voxel) entspricht bei der Darstellung eines dreidimensionalen Objekts dem Pixel eines zweidimensionalen Bildes.