Gemeinsam die Chirurgie perfektionieren
Augmented Reality (AR) findet im medizinischen Bereich immer mehr Verbreitung. Immersive Streaming-Technologie bietet mittlerweile die Leistung und Geschwindigkeit, die erforderlich sind, um komplexe chirurgische Daten in 3D auf einem mobilen AR-Gerät zu visualisieren. So haben Chirurgen Zugriff auf wichtige Informationen und können gleichzeitig den Patienten im Blick behalten.
Heutzutage lastet auf Chirurgen ein unglaublicher Druck. Jedes Jahr steigt die Zahl der Fälle und die Komplexität der Eingriffe nimmt zu, was zu einer untragbaren Arbeitsbelastung führt. „Wir möchten die Operationen für die Patienten verbessern, aber auch die Lebensqualität der Chirurgen erhöhen, indem wir die kognitive Belastung senken“, sagt Peter Verrillo, Mitbegründer und CEO des US-Medizintechnikunternehmens Enhatch. Enhatch hat das erste intelligente Chirurgie-Ökosystem entwickelt, das Unternehmen, Technologien und Chirurgen miteinander vernetzt, um klinische Arbeitsabläufe zu rationalisieren sowie Erkenntnisse aus jeder Operation, jedem Patienten und jedem Gerät zu gewinnen und so die Patientenversorgung zu verbessern.
„Wir vertiefen stetig unser Verständnis von Augmented Reality und ihren verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten in der Chirurgie. Während viele Chirurgen diese Technologie als Trainingswerkzeug nutzen, gewinnt auch die intraoperative AR unter Medizinern zunehmend an Bedeutung“, fügt Peter Verillo hinzu. Indem die Chirurgen AR-Headsets tragen, haben sie kritische Informationen unter sterilen Bedingungen stets im Blick, ohne das Operationsfeld zu verlassen oder gar den Patienten aus dem Blick zu verlieren. Während der Operation können sie mit unaufdringlichen UI-Elementen interagieren, um auf die Datensätze des Patienten, Scans, 3D-Modelle oder andere präoperative Notizen zuzugreifen. „Die Herausforderung besteht darin, diese sehr komplexen Daten für den Nutzer griffbereit zu halten.“
Mehr Leistung durch Remote Rendering
Chirurgen operieren oft mit einem sehr eingeschränkten Sichtbereich. Ein interaktives 3D-Modell bietet da eine wertvolle Ansicht. Die Softwareplattform von Enhatch wandelt präoperative Bilder wie Röntgenaufnahmen, CT-Scans und MRTs automatisch in präzise 3D-Modelle um. Bei einer Operation bedeutet dies in der Regel die Verarbeitung mehrerer Gigabyte an Daten – was die Leistungsfähigkeit einer Microsoft HoloLens 2 oder anderer mobiler AR-Geräte überfordert. „Damit es funktioniert, müssten wir die Polygone reduzieren und das Modell übermäßig vereinfachen. Dies würde einen höheren Verarbeitungsaufwand erfordern und vielleicht sogar ein weniger genaues Ergebnis liefern“, erklärt Peter Verrillo. Ein absolutes No-Go für eine Augmented-Reality-Anwendung in der chirurgischen Praxis.
Er fügt hinzu: „Durch das Streaming erleichtern wir dem Anwender den Zugriff auf diese wertvollen Daten.“ Enhatch hat die XR-Streaming-Komponente ISAR SDK von Holo-Light in seine Lösung integriert. Dieses Entwicklertool ermöglicht Remote-Rendering und Echtzeit-Streaming kompletter AR- und VR-Apps aus der Cloud oder von lokalen Infrastrukturen auf eine HoloLens 2, Meta Quest 2, Tablets oder Smartphones. So können mit der XR-Streaming-Lösung 3D-Inhalte visualisiert und bearbeitet werden, welche die Leistungsmerkmale eines jeden mobilen Geräts bei weitem übertreffen. „Die Streamingleistung ist unglaublich wichtig für uns, sie liefert buchstäblich das Bild, das der Chirurg braucht“, bekräftigt Peter Verrillo.
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Die Zukunft der medizinischen Versorgung
„Mit ISAR sparen wir Zeit und Geld bei der Verarbeitung von Daten, indem wir die Konvertierung großer Datenmengen von einer Syntax in eine andere vermeiden“, erklärt er weiter. „Wir können einfach mit den hochauflösenden Daten vom iPad oder Computer arbeiten und sie an das AR-Headset streamen.“ Was die erforderliche Konfiguration angeht, nennt der CEO von Enhatch eine stabile WLAN-Verbindung zwischen dem Server und der Client-Anwendung. Als Server verwendet das Unternehmen einen Laptop, der mit einem leistungsstarken Grafikprozessor wie der RTX 3080-Serie von Nvidia ausgestattet ist. Des Weiteren untersucht Enhatch, welche Möglichkeiten die Cloud und die XR-Streaming-Plattform XRnow von Holo-Light bieten, um die Skalierung zu erleichtern und den Kunden weltweit die benötigten Inhalte unkompliziert auf allen XR-Geräten zur Verfügung zu stellen. XRnow ist für die Massenanwendung konzipiert und bietet ein Ökosystem für XR-Apps aus allen Sektoren und Branchen. Unternehmen profitieren von einer zentralen Plattform, die industrielle AR/VR-Anwendungen ermöglicht, die zuvor nicht skalierbar oder gar unmöglich waren.
„Das Schöne an AR ist die Verschmelzung von virtueller und realer Welt, um bessere klinische Ergebnisse zu erzielen“, sagt Verrillo. Dank der XR-Streaming-Technologie können Chirurgen komplexe medizinische Daten in 3D analysieren, ohne dabei die Konzentration vom Patienten abzuwenden. In einem späteren Stadium sollen Chirurgen auch auf den Livestream des AR-Headsets zugreifen können, um eine Fernunterstützung während der Operation zu ermöglichen. „Wir gehen die richtigen Schritte in Richtung schnellerer, individuellerer Operationen für den Patienten. Dem Einsatz von Augmented Reality im Operationssaal gehört die Zukunft der Medizin“, fasst Peter Verillo zusammen.
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