Simulieren, Sedieren, Sezieren – Virtual Reality in Bibliothek und Medizin


Foto: Screenshot 3D-Organon VR Anatomy

Virtual Reality (VR) ist ein weiter Begriff, im Folgenden möchte ich ihn ausschliesslich für Computerprogramme verwenden, die mit Hilfe von virtuellen Brillen (Headsets) eine Simulation einer realen 3D-Welt erzeugen – eine „virtuelle Welt“. In dieser Welt kann man sich – (fast) genauso wie in der realen Welt – bewegen und mit Objekten interagieren. Aufgrund der Tiefe der Immersion handelt es sich um ein (fast) einzigartiges Phänomen. Laut dem Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies befindet sich VR auf dem Weg zum „Plateau of Productivity“. Im Folgenden wird beschrieben, wie Visualisierungs­techniken die Medizin und die medizinische Ausbildung verändern.


Augmented vs. Mixed vs. Virtual Reality [nach 5]

VR in der Operation
Aus CT-Bilder der zu operierenden Struktur wird eine virtueller „3D-Klon“ des Patienten erzeugt, der prä- und intraoperativ die Operation unterstützt. Die Chirurgen sind begeistert: „Virtual reality can provide an enhanced understanding of crucial anatomical details, both preoperatively and intraoperatively, which could contribute to improve safety in […] surgery.“ [1]

VR in der Psychologie
Eine PubMed-Suche findet über 3.300 Arbeiten mit „Virtual Reality“ im Titel, darunter alleine 400 Arbeiten zum MeSH-Begriff Virtual Reality Exposure Therapy. In der Psychotherapie zählt VR – zusammen mit EBMR – zu den psychologischen Desensibilisierungstechniken und wird sowohl bei einer Vielzahl von Krankheiten eingesetzt wie Esstörungen, Ängsten und Vermeidungsverhalten als auch für die Schmerzreduzierung und die stressreduzierende Ablenkung z.B. bei Operationen oder Rehabilitation bei Schlaganfall [in 5].

VR in der Ausbildung
Simulationstraining wird zum Erwerb von praktischen Fähigkeiten bereits flächen­deckend eingesetzt, u.a. mit großem Erfolg im Studienhospital der Medizinischen Fakultät. Lerntheoretiker sind sich einig, dass VR der nächste Schritt in der Immersion von Realität ist (auch wenn 2013 noch etwas kurzsichtig behauptet wurde, dass computerbasierte Simulationsprogramme keine praktischen Fähigkeiten vermitteln könnten [2]). In der medizinischen Ausbildung wird VR in der Simulation von medizinischen Eingriffen eingesetzt, des weiteren existieren einige anatomische VR-Programm­e zur virtuellen Reise in den menschlichen Körper, wie z.B. 3D Organon VR Anatomy mit der Oculus Rift oder Human Anatomy VR von Virtual Medicine für die Oculus Go oder HoloAnatomy an der Case Western Reserve University für die Microsoft Hololens. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Simulation („first hands experience) von Krankheitsbildern in der Berufsausbildung und Patientenaufklärung, so erstellt z.B. Embodied Labs VR-Anwendungen für Altenpfleger, zur „Erfahrung“ von Krankheitsbildern wie Alzheimer und das Stanford Virtual Heart Project macht 2 Dutzend angeborene Herzkrankheiten in VR sichtbar.

VR in der Bibliothek
Bibliotheken spielen eine wichtige Rolle bei der Ausweitung von VR, denn sie helfen bei der Verwaltung und dem Austausch dieser Inhalte. „Health sciences libraries are well poised to play a bigger role in helping clinicians, faculty, students, and researchers discover and leverage the use of VR and AR tools.“ [3] Die Zweigbibliothek unterstützt die kreativen Bemühungen ihrer Studierenden zur Erstellung von nutzergeneriertem VR-Inhalten ganz praktisch. Sie versteht dies als Erweiterung ihrer Services. Durch die Universitätsbibliothek wurde ein leistungsfähiger VR-Computer angeschafft: Ein Asus-PC in Lian Li-Gehäuse mit Intel i7-Prozessor, 16GB Arbeitsspeicher und – unverzichtbar – einer Geoforce 1060 6GB Grafikkarte. Eine der ersten Anwendungen, die erfolgreich auf dieser Maschine getestet wurden, war 3D Organon VR Anatomy (s.o.).

Seit kurzem verfügt die ZB Med auch über zwei Kameras, mit der sich 360-Grad-Videos erstellen lassen. Diese Kameras sind in der Lage, in alle Richtungen zu filmen. Sie nehmen 360 Grad horizontal sowie vertikal auf, und bei der Betrachtung mit einer VR-Brille kann man sich dann die fotografierten Räume in 360-Grad-Optik anschauen. Die Bibliothek hat damit Filme erstellt, in denen man sich alle Bibliotheksräume in 3D anschauen kann (s. YouTube-Kanal der Bibliothek). Wenn Sie dort eins der Videos auf Ihrem Smartphone aufrufen und es um 90 Grad in die Horizontale drehen, öffnet sich für jedes Auge ein stereoskopischer Bildschirm. Die Videos lassen sich mit kostengünstigen VR-Brillen wie zB dem Google Cardboard oder anderen VR-Brillen betrachten. Kamera und Brillen können von Angehörigen der Medizinischen Fakultät in der Bibliothek ausgeliehen werden.

  1. Guerriero L et al: Virtual Reality Exploration and Planning for Precision Colorectal Surgery. Dis Colon Rectum. 2018 Jun;61(6):719-723 PubMed
  2. RussoEike GA, Nickel A: Wie im wahren Leben: Simulation und Realitätsnähe. In: Simulation in der Medizin. Heidelberg: Springer, 2013 Springer Link
  3. Lessick S, Kraft, M.: Facing reality: the growth of virtual reality and health sciences libraries. J Med Libr Assoc. 2017; 105:407–417 PMC
  4. Tara J. Brigham: Reality Check: Basics of Augmented, Virtual, and Mixed Reality. Med Ref Serv Quart. 2017; 36(2):171-178 PubMed
  5. Silva JNA. Emerging Applications of Virtual Reality in Cardiovascular Medicine. JACC Basic Transl 3(3):420–430 Elsevier

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