Skip to main content
Log in

„Mixed Reality“ – erste Erfahrungen aus der Leberchirurgie

Mixed reality technology—initial experience from liver surgery

  • Neue Techniken
  • Published:
Die Gastroenterologie Aims and scope

Zusammenfassung

Hintergrund

Die Fortschritte in der der Bildgebung ermöglichen eine bessere Diagnostik und damit auch sicherere viszeralmedizinische Eingriffe. Eine der aktuellen Entwicklungen ist der Einsatz der Mixed Reality (MR) im Operationssaal, eine „Mischung“ der Realität mit 3D-rekonstruierten präoperativen Bildern. In dieser Arbeit werden erste Erfahrungen bei der Anwendung der Mixed Reality im Bereich der Leberchirurgie vorgestellt.

Material und Methoden

In dieser Untersuchung wurden 8 Patienten (Alter 62–82 Jahre) mit einer primären Malignität der Leber (n = 4) oder Lebermetastasen (n = 4) erfasst und dokumentiert. Die benötigte Zeit zur vollständigen Vorbereitung der präoperativen Rekonstruktionen wurde analysiert und für jeden Fall eine Graduierung des Nutzens der neuen Verfahren im Behandlungsteam vorgenommen. Präoperativ wurde ein Open-Source-Softwarepaket für die Bildanalyse und wissenschaftliche Visualisierung angewendet.

Ergebnisse

Der notwendige Zeitrahmen für die Operationsvorbereitung ist beträchtlich und relevant für den klinischen Alltag (150–360 min). Die Autoren konnten für das Behandlungsteam subjektiv prä- und intraoperativ durch die Verwendung der neuen Technologie mehr Informationen über die Lage des Tumors sowie über die Beziehung zu anderen wichtigen intraabdominellen Strukturen gewinnen. Ein Nutzen im Bereich der Risikominimierung für den Patienten, schnelle Operationszeiten und eine schnellere Erholung konnte in dieser Studie noch nicht nachgewiesen werden.

Diskussion

Die MR-Technologie bietet eine enorme Breite an Anwendungsmöglichkeiten. Insbesondere hat sie ein hohes Potenzial für den viszeralmedizinischen Eingriff, Patientenaufklärung, aber auch die ärztliche Weiterbildung. Weitere Untersuchungen sind in Zukunft zur genaueren Objektivierung der Vor- und Nachteile in größeren Fallserien notwendig.

Abstract

Background

Developments in imaging technology enable better diagnostics and, thus, also safer visceral interventions. One of the most recent developments is the use of mixed reality in the operating room, a “mixture” of reality with three-dimensional (3D) reconstructed preoperative images. Thus, we present our first experiences with the application of mixed reality in the field of liver surgery.

Materials and methods

Eight patients (age 62–82 years) with primary liver malignancy (n = 4) or liver metastases (n = 4) were studied and documented in this work. The time required to fully prepare the preoperative reconstructions was analyzed and the benefits of the new technology were graded by the members of the treatment team for each case. We use an open-source software for image analysis and scientific visualization preoperatively.

Results

The time required to prepare for the operation is considerable and relevant for the everyday clinical practice (150–360 min). We were able to gain more information about tumor location and the relationship to other important intra-abdominal structures preoperatively and intraoperatively through the use of the technology. We have not yet been able to demonstrate a benefit in the area of risk minimization for the patient, faster operation times or faster recovery in this study.

Conclusion

Mixed reality technology offers an enormous range of possible applications. In particular, it has great potential for visceral surgery, patient education, but also medical training. Further investigations are necessary to more precisely assess the advantages and disadvantages in larger case series.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abb. 1

Literatur

  1. Al Janabi HF, Aydin A, Palaneer S, Macchione N, Al-Jabir A, Khan MS, Dasgupta P, Ahmed K (2020) Effectiveness of the HoloLens mixed-reality headset in minimally invasive surgery: a simulation-based feasibility study. Surg Endosc 34:1143–1149

    Article  Google Scholar 

  2. Barteit S, Lanfermann L, Bärnighausen T, Neuhann F, Beiersmann C (2021) Augmented, mixed, and virtual reality-based head-mounted devices for medical education: systematic review. JMIR Serious Games 9:e29080

    Article  Google Scholar 

  3. Bernhardt S, Nicolau SA, Soler L, Doignon C (2017) The status of augmented reality in laparoscopic surgery as of 2016. Med Image Anal 37:66–90

    Article  Google Scholar 

  4. Fedorov A, Beichel R, Kalpathy-Cramer J, Finet J, Fillion-Robin J-C, Pujol S, Bauer C, Jennings D, Fennessy FM, Sonka M, Buatti J, Aylward SR, Miller JV, Pieper S, Kikinis R (2012) 3D Slicer as an image computing platform for the quantitative imaging network. Magn Reson Imag 30(9):1323–1341

    Article  Google Scholar 

  5. Giuliante F, Viganò L, De Rose AM, Mirza DF, Lapointe R, Kaiser G, Barroso E, Ferrero A, Isoniemi H, Lopez-Ben S, Popescu I, Ouellet JF, Hubert C, Regimbeau JM, Lin JK, Skipenko OG, Ardito F, Adam R (2021) Liver-first approach for synchronous colorectal metastases: analysis of 7360 patients from the livermetsurvey registry. Ann Surg Oncol 28:8198–8208

    Article  Google Scholar 

  6. Glöser S (2021) Umfrage: Zuspruch für Online-Unterstützung von OP-Teams. Dtsch Arztebl 118:4

    Google Scholar 

  7. Heinrich F, Huettl F, Schmidt G et al (2021) HoloPointer: a virtual augmented reality pointer for laparoscopic surgery training. Int J CARS 16:161–168

    Article  Google Scholar 

  8. Konishi K, Hashizume M, Nakamoto M, Kakeji Y, Yoshino I, Taketomi A, Sato Y, Tamura S, Maehara Y (2016) Augmented reality navigation system for endoscopic surgery based on three-dimensional ultrasound and computed tomography: application to 20 clinical cases. International Congress Series, Bd. 1281. Kyushu University, Elsevier BV, S 537–542

    Google Scholar 

  9. Li J, Kuehl H, Grabellus F, Müller SP, Radunz S, Antoch G, Nadalin S, Broelsch CE, Gerken G, Paul A, Kaiser GM (2008) Preoperative assessment of hilar cholangiocarcinoma by dual-modality PET/CT. J Surg Oncol 98:438–443

    Article  Google Scholar 

  10. Park BJ, Hunt SJ, Martin C, Nadolski GJ, Wood BJ, Gade TP (2020) Augmented and mixed reality: technologies for enhancing the future of IR. J Vasc Interv Radiol 31:1074–1082

    Article  Google Scholar 

  11. Pham DL, Xu C, Prince JL (2000) Current methods in medical image segmentation. Annu Rev Biomed Eng 2:315–337

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. Piana A, Gallioli A, Amparore D, Diana P, Territo A, Campi R, Gaya JM, Guirado L, Checcucci E, Bellin A, Paolu J, Serni S, Porpiglia F, Breda A (2022) Three-dimensional augmented reality-guided robotic-assisted kidney transplantation: breaking the limit of atheromatic plaques. Eur Urol 82:419–426

    Article  Google Scholar 

  13. Shuhaiber JH (2004) Augmented reality in surgery. Arch Surg 139:170–174

    Article  Google Scholar 

  14. Soler L, Delingette H, Malandain G, Ayache N, Koehl C, Clément JM, Dourthe O, Marescaux J (2000) An automatic virtual patient reconstruction from CT-scans for hepatic surgical planning. Stud Health Technol Inform 70:316–322

    CAS  Google Scholar 

  15. Ukimura O et al (2010) Augmented reality for image-guided surgery in urology. In: Dasgupta P, Fitzpatrick J, Kirby R, Gill IS (Hrsg) New technologies in urology. New techniques in surgery series, Bd. 7. Springer, London

    Google Scholar 

  16. Vávra P, Roman J, Zonča P, Ihnát P, Němec M, Kumar J, Habib N, El-Gendi A (2017) Recent development of augmented reality in surgery: a review. J Healthc Eng 2017:4574172

    Article  Google Scholar 

  17. Wauben LS, van Veelen MA, Gossot D, Goossens RH (2006) Application of ergonomic guidelines during minimally invasive surgery: a questionnaire survey of 284 surgeons. Surg Endosc 20:1268–1274

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. Zawy Alsofy S, Sakellaropoulou I, Nakamura M, Ewelt C, Salma A, Lewitz M, Welzel Saravia H, Sarkis HM, Fortmann T, Stroop R (2020) Impact of virtual reality in arterial anatomy detection and surgical planning in patients with unruptured anterior communicating artery aneurysms. Brain Sci 10:963

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to G. M. Kaiser.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

G. Mero, R. Donchev, M. Banysch, M. Hornstein, T. Heuer und G. M. Kaiser geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Für diesen Beitrag wurden von den Autor/-innen keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

Additional information

Redaktion

Ulrike W. Denzer, Marburg

Axel Eickhoff, Hanau

figure qr

QR-Code scannen & Beitrag online lesen

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Mero, G., Donchev, R., Banysch, M. et al. „Mixed Reality“ – erste Erfahrungen aus der Leberchirurgie. Gastroenterologie 18, 46–53 (2023). https://doi.org/10.1007/s11377-022-00662-3

Download citation

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11377-022-00662-3

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation