NeuroTouch – Ein virtueller Trainingssimulator für die Neurochirurgie

Ziele/Motive/Ausgangslage/Problemstellung

Feinmotorische Fähigkeiten sind für neurochirurgische Eingriffe unter dem Operationsmikroskop von essentieller Bedeutung. Diese wurden bisher ressourcenintensiv an anatomischen Präparaten oder unmittelbar am Patienten bei Operationen erlernt.

Simulatoren ermöglichen über nahezu unbeschränkte Verfügbarkeit und risikoloses Training Studierenden bereits während des Studiums ihr feinmotorisches Talent für eine neurochirurgische Karriere zu evaluieren. Ausbildungsärzte/innen können neurochirurgische Fähigkeiten bereits vor dem Eingriff am Patienten erlernen.

Die kanadische staatliche Forschungsgesellschaft NRC („National Research Council Canada") hat seit 2008 den ersten umfassenden Simulator für die Neurochirurgie „NeuroTouch“ unter Beteiligung von Doz. Stefan Wolfsberger von der Univ.-Klinik für Neurochirurgie der MedUni Wien als einzig internationalem Teilnehmer entwickelt.

Mit dem NeuroTouch-Simulator lassen sich mikrochirurgische Fertigkeiten in ansteigenden Schwierigkeitsgraden trainieren und Standard-Eingriffe in der Neurochirurgie, etwa auch die Operation eines Hirntumors, simulieren.

Kurzzusammenfassung des Projekts

Neben Studierenden, welche mit Hilfe des Simulators ihr mikrochirurgisches Talent selbst überprüfen können, besteht für die Ausbildungsassistenten/innen mit dem Simulator die Möglichkeit, den korrekten Umgang mit mikrochirurg. Instrumenten vor dem Eingriff am Patienten/in ex vivo zu erlernen/zu trainieren. Die Trainees erhalten nach jeder Übung eine Bewertung der eigenen Fähigkeiten und Lernkurve über den Trainingsverlauf. Für spätere Jahre der Ausbildung stehen komplexere neurochirurgische Simulationen zur Verfügung z.B. für Tumor- und Aneurysmachirurgie, welche ebenfalls dynamisch bewertet werden. Die Sicherheit von neurochirurgischen Eingriffen kann durch das Training verbessert und Risiken/Komplikationen minimiert werden.Seit 2014 wird das Simulatortraining an der Univ.-Klinik für Neurochirurgie der MedUni Wien in die neurochirurgische Ausbildung integriert und auch in Print- und TV-Medien aufgenommen. In Zusammenarbeit mit den Studierenden und den Assistenzärzten/innen der Univ.-Klinik für Neurochirurgie ist eine Diplomarbeit auf dem Gebiet der Humanmedizin als auch eine Publikation im renommierten Journal World Neurosurgery entstanden. (Micko A, Knopp K, Knosp E, Wolfsberger S. Microsurgical Performance After Sleep Interruption: A NeuroTouch Simulator Study. World Neurosurg. 2017 2017 Oct;106:92-101. doi: 10.1016/j.wneu.2017.06.142.) Das internat. Renommee dieses Projekts spiegelt sich auch in der Aufbereitung durch die Medien (ZiB1, APA, MedUni-Presseaussendung) wider.

Kurzzusammenfassung des Projekts in englischer Sprache

The NeuroTouch simulator offers the opportunity for students to assess their microsurgical talent as well as neurosurgeons in training to learn and practice the correct handling of microsurgical instruments ex vivo before performing surgery on living patients. Every trainee receives an assessment of his/her own skills after each exercise and a learning curve over the entire training phase. For the advanced trainee, more complex neurosurgical simulations are available such as tumor resection and aneurysm surgery. Practicing these tasks, the safety of neurosurgical procedures can be improved and risks and complications be minimized.

Since 2014, simulator training has been integrated into neurosurgical training at the Department of Neurosurgery at the Medical University of Vienna. In cooperation between students and residents of the Department of Neurosurgery a doctoral thesis leading to publication in the prestigious journal World Neurosurgery have emerged from this project. (Micko A, Knopp K, Knosp E, Wolfsberger S. Microsurgical Performance After Sleep Interruption: A NeuroTouch Simulator Study, World Neurosurgery 2017 2017 Oct; 106: 92-101. Doi: 10.1016 / j.wneu.2017.06.142.)

The international reputation of this project is also reflected by multiple reports in the media (ORF ZiB1, APA, MedUni Vienna press release).

Nähere Beschreibung des Projekts

Simulatoren dienen als Mittel der sicheren Exposition von Individuen gegenüber potentiell kritischen Situationen. Dadurch konnte in der Luftfahrt, aber auch in Bereichen der Medizin (z.B. auf dem Gebiet der Allgemeinchirurgie) die Sicherheit von operativen Eingriffen verbessert werden. Auf dieser Basis wurde die kanadische staatliche Forschungsgesellschaft NRC („National Research Council Canada") im Jahr 2008 mit der Entwicklung des ersten umfassenden Simulators für die Neurochirurgie „NeuroTouch“ betraut, der unter Beteiligung von Doz. Stefan Wolfsberger von der Klinik für Neurochirurgie der MedUni Wien als einzig internationalem Teilnehmer entwickelt wurde.

Ziel war die möglichst genaue Darstellung der Anatomie mit dreidimenisionalem Eindrucks durch virtuelle Realität und die haptische Wahrnehmung des Instrumentenhandlings in Bezug auf Strukturen des Kopfes und der Wirbelsäule. Denn während einer neurochirurgischen Operation können minimale Fehler oder Fehlbewegungen potentiell schwerwiegenden Folgen für den Patienten/die Patientin haben.

In Rückmeldung von nordamerikanischen und österreichischen Studierenden und Ärzten/innen konnte der Simulator stetig weiterentwickelt werden, sodass er nun den realistischsten Simulator für die Neurochirurgie darstellt.

Neben Studierenden, die mit Hilfe des Simulators ihr mikrochirurgisches Talent selbst überprüfen können, besteht für die Ausbildungsassistenten mit dem Simulator nun die Möglichkeit, den korrekten Umgang mit mikrochirurgischen Instrumenten vor dem Eingriff am Patienten ex vivo zu erlernen und trainieren. Die Trainees erhalten dazu nach jeder Übung eine Bewertung der eigenen Fähigkeiten und eine graphische Lernkurve über den jeweiligen Trainingsverlauf. Für spätere Jahre der Ausbildung stehen zusätzlich komplexere neurochirurgische Simulationen zur Verfügung z.B. für die Tumorentfernung und Aneurysmachirurgie, welche ebenfalls dynamisch bewertet werden. Die Sicherheit von neurochirurgischen Eingriffen kann durch das stetige Training verbessert und Risiken und Komplikationen so minimiert werden. Seit 2014 wird das Simulatortraining an der Universitätsklinik für Neurochirurgie der MedUni Wien auch in die neurochirurgische Ausbildung integriert.

In Zusammenarbeit mit den Studierenden und den Assistenzärzten/innen der Univ. Klinik für Neurochirurgie ist zusätzlich eine Diplomarbeit auf dem Gebiet der Humanmedizin als auch eine Publikation im renommierten Journal World Neurosurgery entstanden. (Micko A, Knopp K, Knosp E, Wolfsberger S. Microsurgical Performance After Sleep Interruption: A NeuroTouch Simulator Study. World Neurosurg. 2017 2017 Oct;106:92-101. doi: 10.1016/j.wneu.2017.06.142.)

Das internationale Renommee dieses Projekts spiegelt sich auch in der Aufbereitung durch die Medien (ORF ZiB1, APA, MedUni Wien-Presseaussendung) wider.