Kinder stellen einzigartige medizinische Herausforderungen dar aufgrund ihrer geringen Größe, anatomischer Variabilität und der Seltenheit von Erkrankungen, was Diagnose, chirurgische Planung und intraoperative Entscheidungsfindung besonders anspruchsvoll macht. Räumliche Bildgebung, virtuelle und augmentierte Realität bieten leistungsstarke Werkzeuge, um komplexe Anatomie zu verstehen und präzisere Planung und Durchführung von Eingriffen zu ermöglichen. Diese Technologien haben das Potenzial, intraoperative Risiken zu reduzieren und Ergebnisse in einem breiten Spektrum pädiatrischer chirurgischer Fachrichtungen zu verbessern.

Präzise Operationsplanung in der Pädiatrie

Yang W, Xu Y, Wang Z, Ye M, Chen R, Da M, Qi J (2025) Virtual-Reality-unterstützte präoperative Planung für pädiatrische thorakoskopische Segmentektomie: eine retrospektive Studie. BMC Pediatrics.

Der Bericht beschreibt, wie pädiatrische Chirurgen die Virtual-Reality-Medizinbildgebung von Medicalholodeck zur Unterstützung der präoperativen Planung für thorakoskopische Lungenoperationen bei Kindern mit kongenitalen Lungenfehlbildungen nutzten. Durch die Umwandlung von CT-Scans in interaktive, patientenspezifische 3D-VR-Modelle konnten die Chirurgen die räumlichen Beziehungen zwischen Lungenabschnitten, Läsionen und kritischen Gefäßen besser verstehen als mit konventioneller 2D- oder Standard-3D-Bildgebung.

Diese immersiven Modelle wurden verwendet, um chirurgische Zugänge im Voraus zu planen und Fälle im OP-Team zu besprechen. In einer Serie pädiatrischer thorakoskopischer Segmentektomien half die VR-basierte Planung den Chirurgen, komplexe Anatomie sicherer zu navigieren, Schäden an vitalen Strukturen zu vermeiden und alle Eingriffe ohne Umwandlung in offene Chirurgie abzuschließen. Unabhängige Oberärzte bestätigten, dass die VR-Modelle klarere anatomische Einsichten boten als traditionelle Bildgebung allein.

Mehr lesen: https://doi.org/10.1186/s12887-025-06259-3

Niedrigdosis-CT, hoher Impact

Zalepugas D, Buermann J, Senkel S, Schmidt N, Ziegler AM, Kurz R, Schmidt J, Feodorovici P, Arensmeyer J (2025) Das Potenzial der echzeit-Volumen-3D-Bildgebung in immersiver virtueller Realität (VR) für die chirurgische Planung bei Säuglingen mit kongenitaler thorakaler Fehlbildung (CTM). Computational and Structural Biotechnology Journal.

Der Artikel zeigt, dass immersive VR-Visualisierung von Niedrigdosis-CT-Scans die Operationsplanung bei pädiatrischen Fällen mit kongenitalen thorakalen Fehlbildungen verbessert. Obwohl Niedrigdosis-CT die Strahlenexposition reduziert, erschwert es die anatomische Interpretation in 2D. Die Umwandlung dieser Scans in patientenspezifische 3D-VR-Modelle gibt Chirurgen eine klarere räumliche Ansicht von Organen und Fehlbildungen als Standard-CT-Bilder.

Die Ergebnisse zeigen, dass VR zu genaueren Diagnosen und präziseren chirurgischen Entscheidungen führt, einschließlich Änderungen der Behandlungsstrategie in mehreren Fällen. Chirurgen identifizierten anatomische Details, die in 2D-Bildgebung übersehen wurden, wobei der größte Nutzen bei weniger erfahrenen Klinikern zu beobachten war. Der Artikel schließt, dass VR eine hochwertige Operationsplanung ermöglicht, während die Strahlenexposition niedrig bleibt.

Patientenspezifische Modelle

3D-Darstellungen der Patientenanatomie in VR werden zunehmend in verschiedenen medizinischen Bereichen, einschließlich der Pädiatrischen Chirurgie, zur Verbesserung der präoperativen Planung eingesetzt. Diese Werkzeuge ermöglichen Chirurgen die Ansicht kritischer Strukturen in axialen, sagittalen und koronalen Ebenen und verbessern das Verständnis komplexer Anatomie. Die Integration von KI-Algorithmen vereinfacht den Segmentierungsprozess und reduziert die Zeit, die zur Identifizierung von Anomalien und umliegenden Organen benötigt wird.

Chirurgen verwendeten 3D Slicer, um ein segmentiertes Modell der thorakoabdominalen Organe eines Säuglings zu erstellen, um eine kavitäre Läsion im rechten Lungenlappen zu identifizieren. Sie wendeten das Tool auch an, um die Anatomie eines jugendlichen Patienten zu visualisieren, indem sie die Opazität des Pankreas und benachbarter Organe anpassten, um tiefere Strukturen um einen pseudopapillären Tumor zu untersuchen. Dieser Ansatz ermöglichte eine klarere Verständnis der räumlichen Beziehungen zwischen Schlüsselstrukturen bei der Planung der Dissektion.

Lungen-Segmentektomie

Forscher in den Niederlanden setzten ein System, das VR und KI für die präoperative Planung bei kongenitaler Lungenchirurgie kombiniert. Ein pädiatrischer Chirurg und ein Radiologe überprüften zunächst 2D-CT-Scans der bronchovaskulären Anatomie bei fünf Patienten und verglichen diese dann mit entsprechenden 3D-AI-segmentierten Modellen, die in VR betrachtet wurden. Während beide Spezialisten die lädierten Lungenlappen in der konventionellen Bildgebung korrekt lokalisierten, zeigten die immersiven VR-Visualisierungen mehr betroffene Segmente. Infolgedessen entschieden sie sich in drei Fällen für eine Segmentektomie statt einer vollständigen Lobektomie.

Neurochirurgische Trajektorienplanung

Virtuelle Realität wird zunehmend in der pädiatrischen Neurochirurgie eingesetzt, um das Verständnis komplexer räumlicher Beziehungen zwischen Hirnstrukturen zu verbessern. Neurochirurgen setzten VR ein, um chirurgische Trajektorien zu optimieren für fünf Kinder mit tiefsitzenden Hirnläsionen nahe kritischer Gefäße und Faserbündel. 2D-Bildgebung wurde in 3D-Modelle umgewandelt, sodass die Chirurgen zunächst "top-down"-Trajektorien von der Schädeloberfläche zur Läsion planen konnten und dann "bottom-up" oder "Canopy"-Ansichten von unten oder innerhalb der Läsion erkundeten, um alternative oder sicherere Pfade zu identifizieren. Diese VR-Fly-throughs ermöglichten Anpassungen der Eintrittspunkte, Vermeidung kritischer Anatomie und Optimierung chirurgischer Korridore.

AR-unterstützte Tumorlokalisation

Resektionen von Brustwandtumoren bei pädiatrischen Patienten erfordern oft die Entfernung von Rippen, was zu Deformitäten führen kann, die die Atmung und Beweglichkeit beeinträchtigen. Die Erhaltung so viel gesundes Gewebe wie möglich erfordert präzise Tumorlokalisation und sorgfältige chirurgische Technik. Augmented-Reality-Technologie ermöglichte Chirurgen patientspezifische 3D-Daten auf die prä-incisorische Anatomie projizieren durch Registrierung anatomischer Landmarken und Erleichterung präziser Tumorlokalisation bei acht Patienten. Die AR-geleiteten Positionen wurden anschließend durch manuelle Palpation und Thorakoskopie verifiziert. Eine anschließende Kadaverstudie bewies die Machbarkeit der Oberflächenabgleichsmethode nach der Inzision.

Die pädiatrische Versorgung wird zunehmend durch immersive Technologien verbessert, die die Visualisierung und chirurgische Präzision steigern. Durch die Integration von 3D-Medizinbilddaten bieten diese Werkzeuge ein klareres Verständnis der Anatomie und unterstützen fundiertere Entscheidungsfindung. Die fortlaufende Weiterentwicklung dieser Lösungen verspricht sicherere, effizientere und patientenzentrierte Versorgung für Kinder.

So starten Sie

Medicalholodeck integriert sich in sichere Krankenhaussysteme und bietet PACS-Zugriff, HIPAA-konforme Datenverarbeitung und volle Sicherheit der Patientendaten. Es läuft auf stereoskopischen 3D-Displays, VR-Headsets, mobilen Geräten und Standard-Windows-Systemen und ermöglicht so den flexiblen Einsatz in Krankenhäusern, Klassenzimmern und Trainingszentren.

Spezialisierte Funktionen für die chirurgische Planung sind exklusiv für Medical Imaging XR PRO. Derzeit ist Medicalholodeck nur für Bildungszwecke verfügbar. Die Plattform durchläuft derzeit die FDA- und CE-Zertifizierung, und wir erwarten, dass Medical Imaging XR PRO bald in den Märkten der USA und der EU verfügbar sein wird.

Für Updates, regulatorische Neuigkeiten, Verfügbarkeit oder Fragen kontaktieren Sie bitte info@medicalholodeck.com.