VR-basierte orthopädische Traumata
Planung in der klinischen Praxis

Virtuelle Realität bietet neue Möglichkeiten in der orthopädischen Traumaversorgung und ermöglicht Chirurgen, Frakturen zu erkunden und Implantate in 3D zu planen. NHS Greater Glasgow implementierte ein VR-System mit Medical Imaging XR von Medicalholodeck, das Patienten-CT-Scans und virtuelle Implantatmodelle integriert, um die Machbarkeit und Vorteile für die Traumaplanung zu bewerten.

Herausforderungen in der Knochenbruchversorgung

Knochenbrüche stellen große Herausforderungen für Gesundheitssysteme dar, da komplexe Fälle häufig zu technischen Fehlern und Nachoperationen führen. Konventionelle 2D-Bildgebung begrenzt das räumliche Verständnis und erschwert die genaue Implantatplatzierung. Virtuelle Realität ermöglicht eine immersive 3D-Visualisierung patientenspezifischer CT-Daten, sodass Chirurgen sowohl mit Anatomie als auch Implantaten in einer gemeinsamen virtuellen Umgebung interagieren können. Im Gegensatz zu konventionellen 3D-Displays bietet VR echte Tiefenwahrnehmung und räumliche Interaktion, was das anatomische Verständnis und die Genauigkeit der Implantatplanung verbessert.

Abbildung 1: MPR DICOM-Bilder eines Tibiaschaftbruchs mit einem posterioren Malleolusfragment.

Schaffung der immersiven Umgebung

Patienten-CT-Scans wurden im DICOM-Format erfasst und mit standardmäßiger Krankenhausbildgebungssoftware überprüft, dann in Medical Imaging XR von Medicalholodeck importiert. Orthopädische Implantatmodelle im STL-Format wurden vom Hersteller bereitgestellt. Diese Dateien erfassen detaillierte 3D-Oberflächengeometrie, die häufig für die orthopädische Modellierung und Implantatgestaltung verwendet wird.

Das System lief auf einem aufgerüsteten NHS-Desktop-Computer, der mit einem Meta Quest 2 VR-Headset verbunden war. Chirurgen konnten in Echtzeit mit patientenspezifischer Anatomie und Implantatmodellen interagieren, um Frakturmuster zu bewerten und die Implantatplatzierung zu optimieren.

Abbildung 2: Das CT-Bild im DICOM-Dateiformat aus Abbildung 1 wurde zur Visualisierung und Manipulation in VR in MedicalHolodeck™ importiert.

Verbesserung der präoperativen orthopädischen Planung

Das vom NHS Glasgow verwendete VR-System ermöglichte die 3D-Visualisierung patientenspezifischer CT-Daten mit orthopädischen Implantaten und zeigte den Machbarkeitsnachweis für die präoperative Traumaplanung unter Verwendung routinemäßiger Bildgebung und Implantatdateien.

Unter Verwendung weit verbreiteter Hardware und der Bildungssoftware von Medicalholodeck unterstützt das System die lokale chirurgische Planung und Durchführung und zeigt Potenzial zur Verbesserung des Frakturverständnisses, der chirurgischen Genauigkeit und der Patientenergebnisse.

Abbildung 3: Die patientenspezifische DICOM-Datei aus Abbildung 2 kann getrennt von den .STL-Implantatdateien manipuliert werden, was eine unabhängige präoperative Planung und chirurgische Vorbereitung ermöglicht.

VR-gestützte Chirurgie: Für eine bessere Traumaplanung

Diese Machbarkeitsstudie zeigt, dass ein erschwingliches, hochwertiges VR-System Patientenbildgebung mit Implantatmodellen für 3D-Traumavisualisierung und -planung kombinieren kann. Durch die Verbesserung der präoperativen Beurteilung können solche Systeme Implantatfehler reduzieren, die chirurgische Genauigkeit erhöhen und bessere Ergebnisse in der komplexen orthopädischen Traumaversorgung unterstützen.

Die Bildungssoftware von Medicalholodeck könnte neue Möglichkeiten für die präoperative Planung eröffnen und Chirurgen dabei helfen, die Komplexität jedes Patientenfalls besser zu verstehen und den chirurgischen Prozess zu optimieren. Obwohl dieser Bericht einen Einzelfall beschreibt, zeigt er das Potenzial für breitere Anwendungen in der Zukunft auf.

Abbildung 4: Endgültige postoperative Bilder nach präoperativer VR-Template-Erstellung, durchgeführt in Abbildung 3.

Schauen Sie sich das mit Medicalholodeck an

Medical Imaging XR ermöglicht es Klinikern, Patientendaten in einer immersiven räumlichen Umgebung zu visualisieren und zu bewerten. Benutzer können in Echtzeit mit patientenspezifischen 3D-Modellen interagieren, was das anatomische Verständnis, das diagnostische Vertrauen und die Qualität der chirurgischen Planung verbessert.

Medicalholodeck verbindet sich sicher mit Krankenhaussystemen, bietet PACS-Integration, HIPAA-konforme Datenverarbeitung und vollständigen Patientendatenschutz. Es läuft auf VR-Headsets, PCs, iPads und iPhones und eignet sich somit für Krankenhäuser, Klassenzimmer und Schulungseinrichtungen.

Erweiterte chirurgische Planungsfunktionen sind in Medical Imaging XR PRO FDA verfügbar.

Derzeit ist Medicalholodeck nur für den Bildungsgebrauch verfügbar. Die Plattform befindet sich in der FDA- und CE-Zertifizierung, und wir erwarten, dass Medical Imaging XR PRO FDA bald auf den US- und EU-Märkten eingeführt wird.