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Raketenwissenschaft und Leidenschaft, Menschen zu helfen: der Laparoskopie-Simulator LAP-X

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Besser ausgebildete Chirurgen führen zu weniger Fehlern, weniger Misserfolgen und weniger Patienten, die länger als nötig im Krankenhaus bleiben müssen.

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Die Laparoskopie (auch als minimal-invasive Chirurgie bezeichnet) ist ein chirurgisches Verfahren, bei dem eine Operation im Bauchraum oder im Becken durch einen kleinen Schnitt mit einem Laparoskop (und einem langen, dünnen Schlauch mit hochintensivem Licht und einer hochauflösenden Kamera an der Vorderseite) durchgeführt wird. Die wichtigsten Vorteile dieser Operationstechnik sind:

Kürzerer Krankenhausaufenthalt und schnellere Erholungszeit.

Weniger Schmerzen und Blutungen nach der Operation.

Geringere Narbenbildung.

Die minimalinvasive Chirurgie hat die offene Standardtechnik bei mehreren chirurgischen Eingriffen abgelöst. Dennoch sind unzureichende Ausbildungsmöglichkeiten und eine steile Lernkurve immer wiederkehrende Hindernisse für den Übergang. Unser LAP-X-Simulator ermöglicht es den Lernenden, sich mit den Durchführungstechniken, Fertigkeiten und Sicherheitsmaßnahmen vertraut zu machen.

LAP-X war der erste Schritt, den unser CEO Dervis Demirtas in die Simulationsbranche im Gesundheitswesen machte. Dies ist seine Geschichte über die Inspiration und Entwicklung des LAP-X:

"Ich wurde von zwei Leidenschaften angetrieben: Raketenwissenschaft und Arzt zu werden. Um ersteres zu verfolgen, ging ich an die TU Delft und machte meinen Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik.

Einer der Masterkurse, die wir damals hatten, befasste sich mit dem Thema "Turning Technology into Business", in dem wir eine solide konzeptionelle Grundlage und ein aktives Verständnis für den dynamischen Prozess des technologiebasierten Unternehmertums vermittelt bekamen. Als Klassenarbeit wählten wir ein Originalpatent (in der Regel alt und abgelaufen) aus und analysierten es, um das kommerzielle Potenzial der Technologie zu bewerten.

Das Patent, das meine Aufmerksamkeit erregte, war das von drei Ärzten, die sich mit der Ausbildung von Chirurgen beschäftigten. Die Idee war gut, aber es gab noch Raum für Verbesserungen. Ich wollte unbedingt an diesem Patent arbeiten, denn ich hatte das Gefühl, dass es förmlich nach mir rief! Es war eine Gelegenheit, meine Leidenschaft für die Welt der Medizin zu vertiefen und einen Beitrag zur Gesundheitsindustrie zu leisten.

Am Anfang hatte ich die Vision eines innovativen, nützlichen und realistischeren Werkzeugs für die Ausbildung von Chirurgen. Ich weiß noch, wie ich meinen Prototyp aus PVC-Schläuchen, einer abgebrochenen Schere und einem Teil eines Joysticks gebaut habe. Als ich ihn meiner Professorin vorstellte, war sie ganz erstaunt und meinte, der Entwurf sei in der Tat innovativ und habe großes Potenzial.

Meine Lehrerin schlug mir vor, ein Patent anzumelden, und brachte mich mit begeisterten Forschern und Ärzten zusammen, die mich beraten sollten. So entstand die Idee zum Bau der Laparoskopie-Simulatoren! Ich wollte schon immer den Menschen helfen. Wie könnte ich das besser tun, als indem ich Ärzten helfe?

Mein Produkt könnte Leben retten: Besser ausgebildete Ärzte werden weniger Fehler machen, weniger Misserfolge haben und weniger Patienten länger als nötig im Krankenhaus behalten. Das hat mich sehr motiviert. Ich wollte etwas Besseres, Schnelleres und Kostengünstigeres entwickeln. Es war ein langer Weg, und jeder Schritt war die Mühe wert.

Die Technologie, die vor 20 Jahren zur Verfügung stand, vermittelte kein Gefühl von Realismus; die Instrumente in den Trainern kamen dem echten Instrument nicht im Entferntesten nahe, und man spürte immer noch einen gewissen Widerstand an ihnen. Es gab nicht die gleiche Bandbreite an Möglichkeiten, wie wir sie heute haben.

Ich erkannte diese Lücken und beschloss, eine Lösung mit hybrider Funktionalität zu entwickeln. Dies würde es dem Benutzer ermöglichen, Übungen in der 3D-Welt zu bearbeiten und zu messen und gleichzeitig echte physische Übungen zu nutzen. Ich wollte meinen Simulator so gestalten, dass er realistisch genug für die Bedürfnisse der Chirurgie ist. Daher habe ich die Hardware um ein tatsächliches chirurgisches Instrument herum aufgebaut, anstatt ein System zu entwickeln, das versucht, das chirurgische Instrument zu imitieren.

Der endgültige Prototyp war fertig: Ein Virtual-Reality-Trainer mit Boxübungen. Er würde Studenten und Chirurgen helfen, ihre Hand-Augen-Koordination zu verbessern, und ihnen die Möglichkeit geben, ihre Fortschritte zu messen und ihre Fähigkeiten zu nutzen.

Darüber hinaus wurde das System flexibel gestaltet, um zusätzliche Modi und Upgrades zu integrieren. Es verfügt über eine Hybridfunktionalität, d. h. Sie können sowohl den VR- als auch den Box-Trainingsmodus nutzen oder einen Modus wechseln und mit dem anderen arbeiten. Ergo, die drei Systeme für den laparoskopischen Simulator, die wir heute bei MEDICAL-X haben, sind LAP-X BOX, LAP-X VR und LAP-X Hybrid."

LAP-X ist der kosteneffizienteste VR-Trainer auf dem Markt und der einzige Simulator, der echte chirurgische Instrumente verwendet. Er ist nicht auf ein bestimmtes Fachgebiet beschränkt. Er ist multidisziplinär und kann für verschiedene Bereiche der Chirurgie, sogar für verschiedene Tierarten, eingesetzt werden. Er ist nicht nur für Chirurgen, sondern auch für die Ausbildung von Assistenten von unschätzbarem Wert. Das System ist flexibel und lässt sich an die jeweiligen Ausbildungszwecke anpassen. Es kann in verschiedenen Größen verwendet werden. So können beispielsweise Pferdechirurgen das System so anpassen, dass es als Pferdesimulator verwendet werden kann.

Auch das Instrumentarium unterliegt der Entwicklung und Veränderung. Um dem Wunsch eines Kunden nachzukommen, haben wir eines unserer LAP-X-Geräte so umgebaut, dass es die Ausbildung von Krankenschwestern und -pflegern unterstützt und ihnen hilft, das Scoping zu trainieren. Anstelle von zwei Greifern in den LAP-X-Controllern haben wir ein Endoskop gebaut. Die Steuerungen sind getrennt und können in verschiedenen Positionen und Winkeln eingestellt werden. Man kann den Controller sogar so weit verstellen, dass er die Position der Instrumente im echten Körper nachahmt. Das zeigt, wie flexibel unser System ist.

Was die Effektivität angeht, so wurde unser System in einer Studie des Universitätsklinikums Münster in Deutschland über die Auswirkungen eines kontinuierlichen Bewegungsparameter-Feedbacks auf das laparoskopische Simulationstraining vorgestellt. Sie stellten eine Steigerung und Verbesserung der Fähigkeiten von Medizinstudenten nach dem Training mit dem LAP-X Hybrid fest, insbesondere im Hinblick auf die Hand-Augen-Koordination.

Heute gibt es über 200 Installationen des LAP-X auf der ganzen Welt. Die Zahl wächst weiter, und es ist erfreulich zu sehen, wie die Geräte von Krankenhäusern eingesetzt werden, um die Studenten zu testen und ihre Fähigkeiten zu trainieren, bevor sie die eigentliche Operation durchführen.

Unser Ziel für die Zukunft ist es, das LAP-X-System auf den Punkt zu bringen und seinen ursprünglichen Zweck zu erfüllen, indem wir leicht zugängliche, minimalinvasive Chirurgie-Simulationstrainings für medizinisches Fachpersonal zu geringen Kosten anbieten.