Bildung & Forschung

ICCAS - Universität Leipzig

Leipzig

Prof. Jürgen Meixensberger und Sandra von Sachsen am Modell einer Wirbelsäule

Der intelligente Operationssaal des ICCAS aus Leipzig

Chirurgisches Cockpit: Leipziger Wissenschaftler machen OPs sicherer

Vom Autopiloten zum Autochirurgen? Die Mediziner und Ingenieure des „Innovation Center Computer Assisted Surgery“, kurz ICCAS, an der Universität Leipzig haben eine klare Vision: Sie wollen eine Art chirurgisches Cockpit entwickeln, das alles steuert, was im OP passiert. Künftig soll der Chirurg ähnlich sicher von der Technik unterstützt werden wie ein Pilot beim Fliegen. Ziel ist es, eine zentrale IT-Steuereinheit zu entwickeln, die Arzt und Patient über den gesamten Behandlungsprozess – von der Diagnose über das Vorschlagen von Behandlungsvarianten bis zur Operation – begleiten soll.

Den Mediziner gezielt unterstützen

Sandra von Sachsen ist Informatikerin. Die ICCAS-Wissenschaftlerin steht im supermodernen „Demo-OP“. Das Licht strahlt spacig blau von der Decke. Auf dem OP-Tisch liegt ein Torso, bei dem die Halswirbelsäule sichtbar ist. Von Sachsen forscht zu Erkrankungen der Halswirbelsäule, hervorgerufen zum Beispiel durch einen Bandscheibenvorfall. Mit ihrem Team möchte sie ein Modell entwickeln, das die häufigsten Defekte der oberen Wirbelsäule erkennt und klassifiziert. „Fachfremde können sich das wie einen Algorithmus vorstellen, der in der Lage ist, computer- oder kernspintomographische Bilder in eine Diagnose zu übersetzen“, erklärt sie. Das soll zukünftig dem behandelnden Arzt helfen, schnell die richtige Diagnose zu stellen. „Ersetzen kann es ihn natürlich nicht, seine Erfahrung und sein Wissen wird eine Software nie simulieren können.“

Die Grenzen der menschlichen Motorik weiten

„Seit der Gründung 2005 treibt uns die Frage an, wie Computertechnik den Arzt noch mehr als bisher unterstützen kann“, sagt Professor Jürgen Meixensberger, Neurochirurg und bis 2014 geschäftsführender Direktor von ICCAS. „Wir wollen den Patienten und alle seine individuellen Daten wie Laborwerte, CT- oder MRT-Aufnahmen im Rechner auswerten und darstellen“, erklärt der gebürtige Franke. „Patientenmodell nennen wir das.“ Dazu gehöre auch das Projekt von Sandra von Sachsen. Außerdem wollen die Forscher mit Assistenzsystemen die Grenzen der menschlichen Motorik erweitern, sodass der Chirurg beim Operieren Zugänge in den Körper optimiert nutzen kann, beispielsweise in der Kopfchirurgie, die früher zu riskant waren.

Prof. Jürgen Meixensberger

Forschen ganz nah an der Praxis

Um verschiedene chirurgische Arbeitsinstrumente künftig zentral steuern zu können, erarbeiten die ICCAS-Wissenschaftler international einheitliche technische Standards. Jürgen Meixensberger: „Das Besondere an ICCAS ist, dass wir Fragestellungen behandeln, die direkt von den Kliniken kommen. Das ist eine unserer Stärken und ein wichtiger Baustein für unseren Erfolg.“ ICCAS wurde 2005 vom Bund initiiert. Unterstützung kommt von Anfang an auch vom Freistaat Sachsen und der Universität Leipzig. In den vergangenen Jahren hat sich ICCAS zu einer Forschungseinrichtung mit internationalem Renommee entwickelt. Mit der Phacon GmbH, die Trainingsmodelle für Chirurgen entwickelt, und der SWAN GmbH, die Arbeitsabläufe im Gesundheitswesen untersucht und optimiert, haben sich bereits zwei Unternehmen erfolgreich ausgegründet. Insgesamt sind 50 Arbeitsplätze vorrangig für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entstanden.

3-D Brillen und 5-G Versorgung

Die Leipziger Forscher können mittlerweile bereits auf neuartige Techniken, wie etwa Virtual-Reality-Brillen, zurückgreifen. Diese ermöglichen dreidimensionale Bilder von zu behandelnden Organen auf Basis von MRT- und CT-Daten anzuzeigen. Chirurgen haben so stets Geschwüre und Blutgefäße im Blick. Der neue Mobilfunkstandard soll indes helfen, medizinische Gerätschaften in Krankenwägen miteinander kommunizieren zu lassen. Auch Patientendaten können so schnell an die Notaufnahme der entsprechenden Klinik weitergegeben werden. Ein Messgurt für die Vor-Ort-Überwachung sendet die Daten, dadurch können sich Ärzteteams besser auf die Behandlung im Krankenhaus vorbereiten. Auch Eingriffe wie beispielsweise Ultraschalluntersuchungen sollen von Notfallsanitätern bereits vor Ort durchgeführt und an die Klinik übermittelt werden. Das Projekt wird noch bis 2022 erprobt.

www.iccas.de