Im Zuge des ICCAS Kolloquiums am 9. November 2012 sprachen in Leipzig Herr Dr. Leiber und Dipl.-Ing Daniel Schubert – beide von der Technischen Universität Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau – zum Thema „Einfach sicher – Usability in der Medizintechnik“. Herr Dr. Leiber ging zunächst allgemein auf die “Usability” ein und stellte anschließend einen Bezug zur Medizintechnik her. Danach übernahm Herr Schubert das Wort und präsentierte die Forschungsinhalte seines Projektes zur Ergonomischen Produktgestaltung.

In the course of the ICCAS colloquium on 9 November 2012 in Leipzig Dr. Leiber and engineer Daniel Schubert – both from the Technical University of Chemnitz, Department of Mechanical Engineering – gave a lecture on the issue “Simple and Safe – Usability in Medical Technology”. Firstly Dr. Leiber gave detailed information about the usability and following produced a reference to medical technology thereafter Dipl. – Ing. Schubert presented the content of his research project “Ergonomic design of products”.

Zum 1. November 2012 wurde die zweite gemeinsame Nachwuchsforschergruppe der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) und der Universität Leipzig bewilligt. Wissenschaftler – vier Ingenieure und vier Humanmediziner – bearbeiten konkrete Fragestellungen rund um die Erforschung intelligenter, chirurgischer Patientenmodelle der zweiten Generation und streben dabei ihre Promotion an. Das Projekt mit dem Namen “PascAL – Patientensimulationsmodelle für die chirurgische Ausbildung und Lehre” wird durch die HTWK Leipzig koordiniert und für zwei Jahre aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) und des Freistaates Sachsen in Höhe von insgesamt 1,435 Mio. Euro gefördert.

An dem Projekt beteiligt sind Nachwuchswissenschaftler der Forschergruppen ICCAS (Innovation Center Computer Assisted Surgery) der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig und ISTT (Innovative Surgical Training Technologies) der HTWK Leipzig. Beide Forschergruppen verfügen bereits über umfangreiche Erfahrungen auf dem Gebiet der chirurgischen Trainingsmodelle. Mit PascAL erhalten sie die Chance, solche Modelle in ihren Qualifizierungsarbeiten weiterzuentwickeln. Dadurch soll ein Beitrag geleistet werden, Trainingsmöglichkeiten zu verbessern und OP-Risiken weiter zu reduzieren. Die Wissenschaftler arbeiten meist in “wissenschaftlichen Tandems” – ein Arzt zusammen mit einem Ingenieur. Themen sind unter anderem die Entwicklung realistischer Patientenmodelle für Operationen an Herz, Halswirbelsäule und Nase.

Prof. Jürgen Meixensberger, Direktor der Universitätsneurochirurgie und ICCAS-Sprecher, erklärt: “Nehmen wir das Beispiel Bandscheibenvorfall. An einem Modellstück der Halswirbelsäule kann der Eingriff mit allen Komplikationsmöglichkeiten realitätsgetreu nachvollzogen werden. Derartige Trainingsmöglichkeiten fördern in Zeiten zunehmender technischer Komplexität die Sicherheit des Operateurs und kommen somit den Patienten direkt zugute.”

Prof. Markus Krabbes, Prorektor für Wissenschaftsentwicklung der HTWK Leipzig, bestätigt: “Ein Simulationssystem ist ein großer Vorteil. Unsere Forscher haben das Know-How für deren Entwicklung: Mit naturgetreuer Haptik und Optik, aus realistisch anmutenden Materialien, mit integrierten Sensoren und mit einer elektronischen Steuerung für standardisierte Situationen bis hin zu eingebauten Fehlern und Stresssituationen – an einem echten Patienten völlig unmöglich trainierbar.” Ziel sei aber nicht, alle denkbaren Situationen bis ins Detail zu üben, sondern ein Fehlermanagementverhalten zu erlernen, um situationsadäquat reagieren zu können.

Hintergrund

Das ICCAS (Innovationszentrum Computer Assistierte Chirurgie) an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig ist 2005 gestartet. In mehreren Nachwuchsforschergruppen wird fachübergreifend an der Entwicklung computergestützter Assistenzsysteme im Operationssaal geforscht. Das Projekt hat sich zu einem international wettbewerbsfähigen Wissenschaftszentrum entwickelt und strebt mit seinen Konzepten für den digitalen OP neue Maßstäbe für die Sicherheit von Chirurgen und Patienten an.

Die Forschungsgruppe ISTT (Innovative Surgical Training Technologies) am Forschungszentrum der HTWK Leipzig wurde 2010 gegründet. Hier arbeiten momentan 13 Mitarbeiter – Ingenieure, Psychologen, Designer und Betriebswirte – an der Entwicklung von chirurgischen Modellen und Trainings-Operationsräumen. Das Forschungszentrum der HTWK Leipzig erhielt 2012 den Preis “Ausgewählter Ort im Land der Ideen” des Wettbewerbs “Deutschland – Land der Ideen”.

In der kommenden Woche präsentiert Dr. Thomas Neumuth im Rahmen des CET2012, World Congress on Engineering and Technology 2012, in Peking die ICCAS-Forschungsberichte im Bereich Situationserkennung im Operationssaal. Sein Poster mit dem Titel “Information Fusion for Process Acquisition in the Operating Room” wird im Bereich Applied and Engineering Mathematics (AEM) vorgestellt.

Auf dem CET2012 treffen sich internationale Wissenschaftler um über die globalen Entwicklungen und neuesten Forschungsergebnisse in den Bereichen Technik und Technologie zu diskutieren

Am 16. Oktober verteidigte Dr. Thomas Neumuth, Nachwuchsgruppenleiter der Forschungsgruppe MAI am ICCAS, erfolgreich seine Habilitationsschrift „Surgical Process Modeling: Theory, Methods and Applications“ vor dem Fakultätsrat der Medizinischen Fakultät.

Zum diesjährigen Think Tank, vom 8. bis 10.Oktober, reisten renommierte Wissenschaftler aus der ganzen Welt an, um in kleinem Rahmen über die aktuellen Forschungen und Entwicklungen im Bereich der Computerassistierten Chirurgie zu beraten. Während des zweitägigen Programmes wurden die aktuellen Forschungsfelder des ICCAS präsentiert sowie über die zukünftigen Bereiche der wissenschaftlichen Arbeit in Leipzig diskutiert.

Sandra von Sachsen hielt Vortrag zur “Modellbasierten Unterstützung von Stentgraftauswahl” auf der 28. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie (DGG), die vom 3. bis 6. Oktober 2012 in Wiesbaden stattfand. Es wurden Forschungsergebnisse zur Entwicklung eines Auswertemoduls für Simulationsergebnisse vorgestellt, das perspektivisch einen Vergleich von Gefäßprothesen im Kontext mit patientenspezifischem Gefäß ermöglichen soll. Im Fokus der vorgestellten Untersuchungen stand die Diskussion und Evaluierung der neuen Planungsmethode mit deutschlandweit 15 Gefäßchirurgen.

Dr. Thomas Neumuth, Stefan Bohn und Stefan Franke vertreten das ICCAS auf der diesjährigen “15th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI)”, die vom 01. bis 05. Oktober in Nizza stattfindet.

Dr. Thomas Neumuth vertritt das ICCAS als Mitglied des Program Committee. Weiterhin leitet er den “3rd Workshop on Modeling and Monitoring of Computer Assisted Interventions”. Dieser dritte Workshop zielt darauf ab, in dem bereits etablierten Forum, die Diskussion über die modernen Methoden zur Erfassung, Analyse, Modellierung und Überwachung von operative / interventionellen Verfahren weiter voranzutreiben.

Stefan Bohn übernimmt beim “Fifth International Workshop on Systems and Architectures for Computer Assisted Interventions (SACAI)” die Moderation einer Diskussionsrunde mit Teilnehmern der Medizintechnikindustrie zum Thema Interoperabilität in der Computer-assistierten Chirurgie. Ferner hält er einem Vortrag zum Thema “An integration architecture with centralized control for medical devices in the digital operating room.”

Stefan Franke stellte aktuelle Arbeiten des ICCAS zu Workflowmanagement im Operationssaal vor. Im Rahmen des Workshops “M2CAI 2012 – 3rd Workshop on Modeling and Monitoring of Computer Assisted Interventions” hält er einen Vortrag zum Thema “Prediction of remaining procedure time from current surgical activities”. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines technischen Assistenzsystems zur Unterstützung des Zeit- und Ressourcenmanagements in modernen Operationssälen.

Dr. Thomas Neumuth, Stefan Bohn and Stefan Franke will represent the ICCAS at this year’s “15th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI)” from May 01 to 05 October in Nice.

Dr. Thomas Neumuth will represent the ICCAS as a member of the Program Committee. Furthermore he also directs the “3rd Workshop on Modeling and Monitoring of Computer Assisted Interventions”. This third workshop discusses the modern methods of collecting, analyzing, modeling and monitoring of surgical / interventional procedures within this well-established forum.

Stefan Bohn takes over at the “Fifth International Workshop on Systems and Architectures for Computer Assisted Interventions (SACAI)” moderating a roundtable discussion with members of the medical technology industry on interoperability in the computer-assisted surgery. He also holds a lecture entitled “An integration architecture with centralized control for medical devices in the digital operating room.”

Stefan Franke will present his latest works of ICCAS for workflow management in the operating room. At the workshop “M2CAI 2012 – 3rd Workshop on Modeling and Monitoring of Computer Assisted Interventions” he will give a presentation about “Prediction of remaining procedure time from current surgical activities”. The aim of the work is to develop a technical assistance system to support the time and resource management in modern operating rooms.

Stefan Bohn vertrat auf der diesjährigen “24th International Conference of the Society for Medical Innovation and Technology (SMIT)”, die vom 20. bis 22. September in Barcelona stattfand, das ICCAS. Stefan Bohn präsentierte im Rahmen der SMIT 2012 sein Poster “A modular and open OR integration system and its application to neurosurgery”.
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer modularen OP-Integrationsarchitektur, welche auf offenen Standards basiert und Medizingeräte verschiedener Hersteller am chirurgischen Arbeitsplatz zentral integriert.

Auf der diesjährigen 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie präsentierte Sandra von Sachsen Forschungsergebnisse zum Thema: “Durchgängige Prozesskette zur Integration eines patientenspezifischen Finite Elemente Modells in den EVAR-Planungsprozess”. Das Ziel der vorgestellten Arbeiten ist eine quantitative Bewertung von Gefäßprothesen, die den Gefäßchirurgen perspektivisch bei der Auswahl eines optimalen Stentgrafts zur Behandlung abdominaler Aortenaneurysmen unterstützen soll. Das dazugehörige Abstract ist verfügbar unter: http://www.egms.de/static/de/meetings/gmds2012/12gmds017.shtml

Zum 01.09.2012 startet das vom BMBF mit ca. 15 Mio. Euro geförderte FuE-Großprojekt “OR.NET”, mit insgesamt 41 Kooperationspartner unter Leitung des Universitätsklinikums Heidelberg, der TU München und der RWTH Aachen. Ziel des Projektes ist der Entwurf, die Evaluierung und die Implementierung von Konzepten für eine herstellerunabhängige dynamische Vernetzung der oft sehr innovativen aber auch unterschiedlichen medizintechnischen Komponenten in die bereits vorhandenen Operationssäle und IT-Infrastrukturen mit dem Ziel der Erweiterung der Gesamtfunktionalität.

ICCAS übernimmt in diesem Großprojekt unter anderem eine wichtige Rolle im Bereich der Standardisierung technischer Normen, Prozesse und Protokolle, die für die dynamische Vernetzung von Bedeutung sind. Mit dem Aufbau eines Demonstrators wird die beispielhafte Implementierung einer dynamischen Integration und Vernetzung im OP-Umfeld erprobt und dargestellt.