Virtual-Reality-basierter (VR) Trainingssimulator mit haptischem Feedback
Jährlich werden in Deutschland über 200.000 künstliche Hüftgelenke implantiert. Die chirurgische Ausbildung dafür erfolgt an Körperspendern, an Tieren und im letzten Schritt unter Aufsicht eines Oberarztes am Patienten selbst. Durch die Nutzung von Virtueller Realität (VR) in Verbindung mit haptischer Simulation ist es möglich, die Operation gefahrlos und beliebig oft zu üben, ohne auf Tiere zurückgreifen oder den Patienten einem Risiko aussetzen zu müssen.
Bei der Operation sägt und fräst der Operateur an Oberschenkelknochen und Hüftpfanne, um das künstliche Gelenk einzupassen. Bei der VR-Operation sieht der Operateur den virtuellen Körper und spürt ihn durch mechanisches Feedback auf seine Werkzeuge. Ein Ziel des Projektes ist, einen haptischen Simulator zu entwickeln, der die hohen Kräfte beim Sägen und Fräsen von Knochen abbilden und schnell auf die Manipulationen des Operateurs reagieren kann. Ein weiteres Projektziel ist die Entwicklung eines virtuellen Operationssaals, in dem der trainierende Operateur durch eine erfahrene Ärztin, auch über große Distanzen hinweg, begleitet werden kann. Dafür müssen schnelle Algorithmen entwickelt und programmiert werden, um einen spürbaren Zeitversatz zu verhindern.
Es wird der weltweit erste haptische VR-Simulator für Operationen entstehen, bei denen große Kräfte aufgewendet werden. Dadurch wird die Grundlage für eine verbesserte ärztliche Ausbildung geschaffen. Auch könnten weitere Operationen, wie der Einsatz eines künstlichen Knies, in Zukunft virtuell trainierbar sein.