Virtuele 3D-patiënt ARTUS operationeel in mei 2011 in het azM

0
294

Een ingreep oefenen op een virtuele 3D-patient, waarbij de arts de patient niet alleen ‘ziet’, maar ook ‘voelt’ door de weerstand die hij via zijn instrumenten ervaart. Het kan binnenkort met ARTUS (Augmented Reality to Train User Skills), een project waarin met beeldvormende technieken zoals MRI, CT en echografie een driedimensionaal beeld van een patient wordt geschapen. De gebruiker kan in de virtuele omgeving zijn eigen handen en instrumenten zien, waardoor het gevoel van realisme zeer groot is en bijvoorbeeld belangrijke aspecten als de oog-hand-coördinatie worden getraind. Verder kan de gebruiker verschillende weefseltypes voelen alsof hij er daadwerkelijk doorheen snijdt of prikt. Er wordt dus een systeem ontwikkeld waarmee je een ingreep kunt oefenen met het gevoel alsof er een ‘echte’ patient op de operatietafel ligt. Bij de al bestaande virtual reality-systemen was het tot nog toe niet mogelijk complete ingrepen op zo’n hoog realiteitsniveau te simuleren.

ARTUS is nog volop in ontwikkeling. Het eindproduct zal een trainingsfaciliteit voor artsen zijn, bestaande uit één of meerdere simulatoren. Met die trainingsfaciliteit zullen artsen en artsen in opleiding van buitenaf ‘door’ het lichaam kunnen kijken en handelingen kunnen uitvoeren zoals het inbrengen van een naald, snijden, knippen en injecteren. Door realistische nabootsing van het gevoel bij het uitvoeren van deze handelingen heeft de gebruiker het idee dat hij deze ingrepen op de virtuele patient daadwerkelijk uitvoert. Met de simulator kan een clinicus of een arts in opleiding een ingreep herhalen en daarmee zijn vaardigheid vergroten. Bovendien worden de uitgevoerde trainingshandelingen vastgelegd, zodat terugkoppeling naar de betreffende arts mogelijk is.

Het project is mede vernieuwend omdat informatie van een echte patient voor de training kan worden gebruikt. De behandelend arts kan een ingreep die hij daadwerkelijk moet uitvoeren, derhalve onder realistische omstandigheden oefenen, alvorens ‘echt’ te opereren. Ingrepen zullen daardoor soepeler verlopen, de kans op fouten (en daardoor complicaties) wordt verkleind en de patientveiligheid vergroot.

Binnen het ARTUS-project (Augmented Reality to Train User Skills) wordt een virtual reality omgeving ontwikkeld waarin echte patientdata wordt gebruikt (MRI, CT, echo) om een 3D model te creeren van de patient. Met dit 3D model kunnen artsen, artsen in opleiding en studenten van buitenaf “door” het lichaam kijken en handelingen uitvoeren met naalden door het lichaam of door een bloedvat waarmee ze op een exact vooraf bepaalde plaats in het lichaam moeten zien te komen.

In de looptijd van 2 jaar worden binnen dit project 3 medische ingrepen tot een complete trainingsmodule uitgewerkt, namelijk het nemen van een biopt, het uitvoeren van een nefrostomie en het plaatsen van een graft. Met de simulator kan een clinicus of een student een ingreep herhalen en daarmee zijn vaardigheid vergroten. Realistische simulatie van dergelijke ingrepen is een veilige trainingsmethode. De grootste uitdaging van de innovatie in dit project zit in het behalen van de juiste “realiteit”-waarde van de diverse trainingen. Dit zal de basis zijn voor het wereldwijde commerciele succes.

Door realistische tactiele terugkoppeling heeft de gebruiker via een manipulator interactie heeft met hetgeen hij ziet op de beelden van de scanner.

In de looptijd van 2 jaar worden binnen dit project 3 medische ingrepen tot een complete trainingsmodule uitgewerkt, namelijk het nemen van een biopt, het uitvoeren van een nefrostomie en het plaatsen van een graft. Met de simulator kan een clinicus of een student een ingreep herhalen en daarmee zijn vaardigheid vergroten. Realistische simulatie van dergelijke ingrepen is een veilige trainingsmethode. De grootste uitdaging van de innovatie in dit project zit in het behalen van de juiste “realiteit”-waarde van de diverse trainingen. Dit zal de basis zijn voor het wereldwijde commerciele succes.

De partijen die deelnemen aan ARTUS behoren tot de besten binnen hun marktsegment. Binnen het consortium zijn zowel kennisinstellingen, specialisten op weefsel mechanica en software gebied, ontwerp bureau, eindgebruikers en een marktpartij betrokken. Hiervoor is een grondig vooronderzoek gedaan waarbij de gehele keten van kennis-kunde-kassa gesloten is.

ARTUS wordt gefinancieerd door eigen investering van de onderstaande partners en Economische Zaken, Provincie Limburg, Provincie Brabant en de Samenwerkingsverband Regio Eindhoven middels het subsidie programma Pieken in de Delta 2009.

video’s over het Artus-project

Klik hier voor de video

Klik hier voor de video

Klik hier voor de video

Klik hier voor de video

Klik hier voor de video

Links: hoofd waarvan de bloedvaten zijn gesegmenteerd.
Rechts: anatomie van de hand. Botten van de hand kunnen “uit de hand getild worden” om de anatomie beter te bekijken.
Image Courtesy Virtual Proteins BV 2009 (c)

Links: VP MicroLab® dat aan de basis staat van het ARTUS project.
Rechts: Preliminary resultaat van het project: Uitvoeren van een nefrostomie – de patient ligt op tafel waarvan de inwendige structuren zichtbaar zijn. Ook de handen van de chirurg, die instrumentarium vasthoudt met links de echo kop en rechts de naald, zijn zichtbaar. De chirurg ziet deze handeling 3D.
Image Courtesy Virtual Proteins BV 2009 (c)

Klik hier voor een PDF met extra foto’s

Partners

Foto- en filmbeelden van ARTUS zijn rechtenvrij beschikbaar op de website van het Maastricht UMC+. U hoeft maar te klikken op de volgende link: http://www.azm.nl/info/azMorganisatie/onderzoek/medicalfieldlab/Portfolio/artus

Bron: azM