Leipziger Leuchtturm

Das Innovationszentrum Computerassistierte Chirurgie – ICCAS in Leipzig ist in den letzten 14 Jahren vom Bundesforschungsministerium als Zentrum für Innovationskompetenz gefördert worden. Die Bilanz kann sich sehen lassen.

Das ICCAS hat eine rasante Entwicklung genommen. Es gehört inzwischen zu den wichtigsten Forschungszentren der Universität Leipzig und hat internationale Bedeutung erlangt. Aus zwei Nachwuchsforschungsgruppen im Jahr 2005 ist ein Team von 86 Mitarbeitern geworden. Mit diversen Forschungsprojekten in Deutschland und Europa sowie engen Unternehmenskooperationen steht ICCAS heute fest auf eigenen Beinen.

Virtueller Patient

Viele Ideen der Nachwuchswissenschaftler haben bereits den Weg aus dem ICCAS-Forschungslabor in die klinische Praxis gefunden. Dazu gehört das Digitale Patientenmodell – eine virtuelle Akte, die alle Informationen über den Patienten enthält: von Laborbefunden und Bilddaten, bis hin zu Vorerkrankungen und Medikationen. Die Informationen sind visuell aufbereitet und interaktiv nutzbar. Sie unterstützen die Ärzte bei der Entscheidungsfindung zur bestmöglichen Behandlung des Patienten. Der Vorläufer des Digitalen Patientenmodells, die bei ICCAS entwickelte Software „Oncoflow“, wird schon seit Jahren im Tumorboard des Leipziger Universitätsklinikums genutzt. Dort soll demnächst auch das neuartige Digitale Patientenmodell zum Einsatz kommen.

Digitales Patientenmodell ICCAS

Der gläserne Patient: Mit dem digitalen Patientenmodell, einer neuartigen ICCAS-Software, wird den Ärzten die Entscheidung zur bestmöglichen Therapie des Patienten erleichtert.
 

ICCAS

Minimale Belastung – maximale Ergebnisse

Eine der Visionen der ICCAS-Forscher ist es, minimal-invasive Operationsassistenzsysteme mit bildgebenden Verfahren zu entwickeln. Durch die Vernetzung mit Computern und über Maschinenlernverfahren können die Bilder sofort ausgewertet werden. So haben die Wissenschaftler beispielsweise ein endoskopisches System mit einer Hyperspektralkamera konstruiert. Die Kamera erkennt die Sauerstoffsättigung im Blut. Mit Live-Bildern unterstützt das System den Chirurgen für eine optimale Operation.

Beim ICCAS-Statusseminar zeigt Hannes Köhler den Besuchern, wie die Sauerstoffsättigung im Blut mithilfe einer Hyperspektralkamera visualisiert werden kann.

Aussagekräftig: Beim ICCAS-Statusseminar zeigt Hannes Köhler den Besuchern, wie die Sauerstoffsättigung im Blut mithilfe einer Hyperspektralkamera visualisiert werden kann.
 

ICCAS

Magnetresonanz-geführte minimal-invasive Eingriffe sind weniger belastend für Arzt und Patienten, zum Beispiel beim Setzen eines Herz-Stents über die Leiste. Der Eingriff wird normalerweise über Röntgenbilder kontrolliert. Werden diese durch die Magnetresonanztomographie (MRT) ersetzt, hat das viele Vorteile: Der Patient muss keine Kontrastmittel nehmen, die Nebenwirkungen haben, gefährliche Röntgenstrahlung wird obsolet und die MRT-Bilder haben eine höhere Qualität.

Optimale Versorgung

Um Früh- und Neugeborene bestmöglich beatmen zu können, setzt das ICCAS-Team „Life Support Systems“ auf die Elektrische Impedanztomographie (EIT), mit der die Durchblutung der Lunge kontrolliert wird. Die Leipziger entwickeln dafür eine grafische Visualisierung. So lässt sich bei der Beatmung eine Überblähung oder ein Kollaps der Lunge vermeiden. Mit Hilfe der Elektrischen Impedanztomographie können Notfallmediziner auch die Lungenfunktion von Unfallopfern vor Ort überprüfen. Die Wissenschaftler arbeiten derzeit an einem mobilen System, das die EIT mit einem völlig neuen Elektrodengürtel verbindet. Auf der Basis der Daten und mathematischer Algorithmen, die das ICCAS-Team erarbeitet, wird in Echtzeit ein 3D-Modell der Lunge erstellt. Damit kann der Arzt den Zustand des Organs sehr genau, live beobachten und entsprechende Maßnahmen ergreifen. Mit neuen Technologien und deren intelligenter Vernetzung Leben zu retten sowie Patienten individueller und besser zu therapieren – das hat sich das Leipziger Innovationszentrum Computerassistierte Chirurgie auch für die Zukunft auf die Fahnen geschrieben.