FrakturOpt
Training, Simulation & Optimierung in der Handchirurgie
Das Projekt FrakturOpt entwickelt einen innovativen Trainingssimulator für die operative Behandlung von Handgelenksbrüchen. Mithilfe von Deep-Learning, mathematischer Optimierung und realitätsnaher Simulation werden Knochenfragmente aus CT-Daten rekonstruiert und in einer Simulation anatomisch korrekt zusammengesetzt – für mehr Sicherheit, bessere Ergebnisse und moderne chirurgische Ausbildung.
Warum ist das wichtig?
Distale Radiusfrakturen können je nach Schweregrad konservativ oder operativ behandelt werden. Bei der operativen Behandlung steht das chirurgische Fachpersonal aufgrund des minimalinvasiven Vorgehens vor der Herausforderung, dass es keine direkte Sicht auf die Knochenfragmente hat. Dies erschwert das korrekte Zusammenfügen bzw. Ausrichten (Reponieren) der Knochenfragmente und kann zu Fehlstellungen, dem Verlust der Funktion oder anderen Komplikationen wie Nervenreizungen führen. Hier setzt FrakturOpt an, in dem es mathematische Verfahren in ein Trainings- und Operationsplanungssystem integriert. So können Chirurg*innen das anatomisch korrekte Zusammensetzen der Knochen üben und bei der Vorbereitung von realen Operationen unterstützt werden. Das Ziel ist die Verbesserung der Präzision und der Sicherheit der Eingriffe.
Das Fraunhofer MEVIS entwickelt in FrakturOpt zum einen Deep-Learning-Modelle zur Segmentierung von Knochen bzw. Knochenfragmenten aus den CT-Daten (Computertomographie-Daten) echter klinischer Fälle. Zum anderen entwickelt das Fraunhofer MEVIS Optimierungsverfahren, sogenannte Frakturpuzzle-Algorithmen, mit deren Hilfe Frakturstücke automatisiert zueinander ausgerichtet werden können. SZENARIS integriert diese Technologien in einen Trainingssimulator und in einen Demonstrator für die Operationsplanung. Dabei greift SZENARIS auf die Erfahrungen und das Trainingssystem aus dem Projekt „HaptiVisT – Entwicklung und Evaluierung eines haptisch-visuellen Lernsystems für chirurgische Eingriffe“ zurück.
Die Projektpartner
Fraunhofer MEVIS
Eingebunden in ein Netzwerk aus klinischen und akademischen Partnern entwickelt Fraunhofer MEVIS praxistaugliche Softwaresysteme für die bild- und datengestützte Früherkennung, Diagnose und Therapie. Das Ziel ist, Krankheiten früher und sicherer zu erkennen, Behandlungen individuell auf den Patienten zuzuschneiden und Therapieerfolge messbar zu machen.
SZENARIS GmbH
SZENARIS entwickelt ganzheitliche Aus- und Weiterbildungskonzepte für Unternehmen in Deutschland und weltweit. Sie sind spezialisiert auf die Kombination von E-Learning mit Simulation und marktführend in der Entwicklung von Teamtraining-Programmen. Ihre Expertinnen und Experten aus Pädagogik, Design und IT kombinieren langjährige Erfahrung mit agilen Arbeitsmethoden.
