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Patientensimulationsmodelle für die chirurgische Ausbildung und Lehre (PascAL)

Projektleiter

Kooperationspartner
Universitätsklinikum Leipzig, Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (HTWK) Leipzig
Herzzentrum Leipzig GmbH



Projektbeschreibung

PascAL ist ein gemeinsames Forschungsprojekt zwischen der Universität Leipzig und der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (HTWK) Leipzig. Nachwuchswissenschaftler des ICCAS und der Forschungsgruppe Innovative Surgical Training Technologies (ISTT) der HTWK arbeiten an der Erforschung und Weiterentwicklung intelligenter, chirurgischer Trainingsmodelle. Dies geschieht meist in wissenschaftlichen Tandems zwischen einem Humanmediziner und einem Ingenieur.

Die neuartigen Simulationsmodelle sollen in Optik und Haptik so naturgetreu wie möglich sein und werden mit Sensoren sowie einer elektronischen Steuerung ausgestattet. So können standardisierte Situationen geübt und das Verhalten in Stresssituationen erprobt werden. Es sind Modelle für Operationen an Herz, Halswirbelsäule und Nase geplant.

Forschungsziel

Die Trainingsmodelle sollen Medizinern das realitätsnahe Üben chirurgischer Eingriffe ermöglichen und sie auf Komplikationen während einer Operation vorbereiten. Die neuartigen Trainingsmöglichkeiten unterstützen in Zeiten zunehmender technischer Komplexität die Genauigkeit des Operateurs und erhöhen somit die Sicherheit der Patienten.

Bisherige Forschungsergebnisse

Teilthema: Entwicklung und Bewertung von simulierten Trainingsumgebungen für Panendoskopien

  • Materialtests zur Erzielung einer realitätsnahen Haptik
  • Fertigung von Zungenmodellen aus unterschiedlichen Silikonmischungen, mit verschiedenen Füllstoffen und Farben
  • Neufertigung der Luftröhre mit verbesserter Farbe und Fertigung festerer Knorpelspangen incl. Darstellung der Hauptbronchienabgänge
  • Hinsichtlich Guss- und Montagetechnik optimierte Kehlkopffertigung in Freeform Modelling und Abguss des Kehlkopfes
  • Konstruktion und Abguss des Pharynxschlauches
  • Transkription und Auswertung der Experten-Tiefeninterviews für die kognitive Taskanalyse

Teilthema: Entwicklung und Bewertung von simulierten Trainingsumgebungen für minimal-invasive endoskopische herzchirurgische Eingriffe

  • Workshop Herzklinik: Aortenklappenersatz am Schweineherz
  • Erstellen einer Workflow-Analyse zur Aufschlüsselung der einzelnen Operationsschritte, Schwierigkeiten und Komplikationen beim operativen Aortenklappenersatz
  • Entwicklung eines Fragebogens zur Anforderungsanalyse (Expertenmeinung)
  • Entwicklung eines Rahmenkonzeptes zum Bau des Simulators in Zusammenarbeit mit Tandempartner
  • CAD-Modellierung Thorax, Knochenstruktur und Herz mit angrenzenden Gefäßen
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