Chirurgie: Die OP-Beleuchtung „denkt mit“

Ein Konsortium aus Wissenschaft und Medizintechnik entwickelt ein technisches System, das automatisch für die optimale OP-Beleuchtung sorgt. Es kompensiert Schattenwürfe, die durch Bewegungen des OP-Teams entstehen, und die Ausleuchtung lässt sich zusätzlich gezielt über Gesten und Sprache steuern.

Die Erhöhung der Sicherheit im Operationssaal steht im Mittelpunkt des neuen Forschungsprojekts „Smart-OT“ (englische Abkürzung für „Intelligente Operationstechnologien“). Vorrangiges Ziel des beteiligten Konsortiums aus Wissenschaft und Medizintechnik-Unternehmen ist die Entwicklung eines intelligenten OP-Beleuchtungssystems, das für eine präzise Ausleuchtung sorgen soll, ohne dass eine manuelle Bedienung erforderlich ist. Die Vorteile: Chirurginnen und Chirurgen haben die Hände frei und verfügen stets über eine gute Sicht, auch wenn sich Menschen im Raum bewegen. So wird die Arbeitsplatzbelastung der OP-Mitarbeitenden reduziert und parallel die Patientensicherheit erhöht.

Wichtiger Schritt auf dem Weg in den OP-Alltag

Die intelligente OP-Beleuchtung wird durch den Einsatz neuartiger Licht- und Steuerungskonzepte ermöglicht, die interaktiv miteinander verknüpft werden und auf andere Geräte im Operationssaal übertragbar sein sollen. „Smart-OT“ baut auf dem Projekt „Intra-operative Information“ auf, das von der Universität Bremen im Rahmen der Exzellenzinitiative gemeinsam mit regionalen Krankenhäusern durchgeführt wurde und konkrete Verbesserungsmöglichkeiten im OP aufgezeigt hat. Mit „Smart-OT“ wird nun ein wichtiger Schritt zur praktischen Umsetzung vollzogen.

Die Hardware wird im Rahmen des Projekts maßgeblich von den Firmen Dr. Mach und Qioptiq entwickelt. Die Arbeitsgruppe „Computergrafik und Virtuelle Realität“ des Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) an der Universität Bremen liefert die Software zur autonomen Beleuchtungssteuerung. „Eine Herausforderung liegt dabei in der optimalen Anordnung und Koordination einer Vielzahl kleiner Leuchten, die anstelle der bisherigen großen Lampen zum Einsatz kommen sollen“, sagt Prof. Gabriel Zachmann, der die Arbeitsgruppe am TZI leitet.

Damit Chirurginnen und Chirurgen die Beleuchtung bei Bedarf mit wenig Aufwand nachjustieren können, ergänzt die Arbeitsgruppe „Digital Media Lab“ von Professor Rainer Malaka des TZI das System zur OP-Beleuchtung um die Möglichkeit der Gesten- und Sprachsteuerung.

Die Universität Oldenburg mit dem Pius-Hospital (Prof. Dirk Weyhe) sorgt gemeinsam mit dem KIZMO für die Praxistauglichkeit des Systems – von der Anforderungsanalyse über die Gebrauchstauglichkeit bis zur Evaluation der Demonstratoren. In einem eigens für Forschungsfragen konzipierten Labor („Living Lab“) können Operationen mit den entwickelten Technologien simuliert und die Arbeitsabläufe erprobt werden.

Die Leitung des Projekts hat hierbei das Unternehmen Dr. Mach GmbH & Co. KG. Es ist nach eigenen Angaben einer der weltweit führenden Hersteller von medizinischen Beleuchtungssystemen. Ebenfalls beteiligt sind das Pius-Hospital Oldenburg – ein klinischer Partner der Universität Oldenburg – sowie die Firma Qioptiq Photonics und das Klinische Innovationszentrum für Medizintechnik Oldenburg (KIZMO). Die Universität Bremen ist mit dem Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) vertreten. Das Projekt, das Ende 2021 abgeschlossen sein soll, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,2 Millionen Euro gefördert.