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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

Bibliotheken im Dienste der Medizin. Gestern – Heute – Morgen.

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Teil des Gilgamesh-Epos aus der Bibliothek des Assurbanipal

Gestern

Die Geschichte der Medizin und die Geschichte der Medizinbibliotheken sind eng miteinander verknüpft. Einige der ältesten medizinischen Aufzeichnungen wurden in einer Bibliothek in Ninive gefunden. Die Tontafeln waren ca. 4.000 Jahre alt und stammten aus der Palastbibliothek des assyrischen Herrschers Assurbanipal (1). Der König erweiterte seine Sammlung systematisch und ließ alle Tafeln verzeichnen und sachlich ordnen. Zu diesem Zweck beschäftigte er Einkäufer, Schreiber, Übersetzer und Archivare. Bis in die Neuzeit hinein wurden Medizinbibliotheken meist von Ärzten oder anderem medizinischem Fachpersonal wie Apothekern geführt. Mit der exponentiellen Zunahme des medizinischen Wissens Mitte des 20. Jh. wurde die Leitung an Fachleute delegiert, die dafür speziell ausgebildet waren. Aus dem Ärztebibliothekar wurde der Medizinbibliothekar.

Heute

Das klassische Verständnis des Medizinbibliothekars als ausschließlichen Käufer und Ordner von Fachliteratur stimmt nicht mehr. Das Aufgabenspektrum hat sich in den letzten Jahrzehnten – ausgerichtet an den Ansprüchen der Ärzte und Wissenschaftler – weiter entwickelt. In den 70ern Jahren wurden Medizinbibliothekare zu Informationsvermittlern, als es möglich wurde, über Modem in großen Literaturdatenbanken zu recherchieren. Sie wurden zu Ausbildern für die Suche in Medline auf CD-ROM in den 80ern, zu Internet-Trainern in den 90ern und zu Experten in Evidenz-basierter Medizin in den 00er Jahren. Sie lizenzieren elektronische Zeitschriften in bundesweiten Konsortien und verleihen E-Books und Tabletcomputer. Bei all diesen Entwicklungen haben Medizinbibliothekare frühzeitig die verfügbaren Medien, Werkzeuge und Techniken auf Relevanz für ihre Klienten geprüft und diese dann proaktiv in ihren Dienstleistungskanon aufgenommen.

Heute finden sich in Medizinbibliotheken fachlich kompetente Ansprechpartner zu so vielfältigen Themen wie Autorenbetreuung, bibliometrische Analysen, Clincial Decision Systems, Collaborative Writing Tools, Datenmanagement, Forschungsintegrität, Informationskompetenz, Langzeitarchivierung, Open Access, Publikationsservern und Urheberrechtsfragen.

Morgen

Gegenwart und Zukunft halten weitere Herausforderungen für Medizin und Bibliothek bereit. Wir erleben zurzeit die ersten Schritte der Zusammenführung, Digitalisierung und Analyse aller medizinischen Daten einer Person. Dies betrifft sowohl die Akten des Gesundheitssystems als auch die gesundheitsrelevanten Daten, die über Lifestyle-Geräte wie die Apple Watch gesammelt werden. Datenmanagement und Datenschutz sind bei diesem sensiblen Thema besonders wichtig. (2) Aber auch für Forscher ist der Umgang mit Daten kein Selbstläufer, wie Daniel Lemire, Computerwissenschaftler aus Montreal, einräumt: “ So I think that librarians should move on to more difficult tasks. For example, we badly need help with what I would call ‘meta-science’. […] We need help tracking data sets, their transformation and so on. In effect, I would push librarians into data science. That’s the next frontier.” (3)

Zum Schutz der Daten vor Google und Co. brauchen wir vertrauenswürdige Institutionen, wie die Initiative „Hub of all Things“ zeigt. (4) Auch König Assurbanipal war darauf bedacht, dass Tontafeln mit sensiblen Informationen wie seine Regierungsverlautbarungen oder Leberorakel nicht jedermann zugänglich waren. Man fand sie bei den Ausgrabungen in einem besonders geschützten Raum der Bibliothek.

  1. Birchette KP. The history of medical libraries from 2000 B.C. to 1900 A.D. Bull Med Libr Assoc. 1973 Jul;61(3):302-8
  2. Gropp M. Der vermessene Patient. Das Geschäft mit Gesundheitsdaten nimmt immer mehr Fahrt auf. F.A.Z. 29.06.2015, S.22
  3. Lemire D. Let us be clear. 29.08.2012
  4. Warwick Manufacturing Group, University of Warwick, UK. What is the Hub of all Things? 19.03.2015

Foto: Library of Ashurbanipal The Flood Tablet von Fæ. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons.

Studierende sind ein Quelle der Inspiration für die Bibliothek

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englische Version

Nicht erst seitdem ich Grossvater geworden bin schätze ich das Zusammensein mit jungen Menschen ausserordentlich. Nicht nur im privaten Umfeld. Auch und gerade in der Bibliothek macht es mir große Freude mit jungen Menschen zusammen zu sein, zusammen zu arbeiten, zusammen zu diskutieren. Großvater trifft auf Jugend – das ist natürlich auch ein Klischee. Alter Mensch mit reichem Erfahrungsschatz, jungen Menschen sitzen zu seinen Füßen und lauschen andächtig seinen weisen Ratschlägen. Bei uns ist das aber nicht so. Eher das Gegenteil. Der alte Mann hört den Jungen zu: Wir fragen Studierende nach ihrer Meinung zu unseren Ideen. Wir beziehen sie in unsere Projekte mit ein, wir fordern ihr Feedback heraus.

Was mich am meisten dabei begeistert, ist ihre frische, unverbrauchte Sichtweise. Sie fragen immer „Warum ist das so?“. Und bei vielen Dingen kann ich nur antworten: „Weiß ich auch nicht.“ „Warum dürfen Benutzer nicht mit Mantel in die Bibliothek?“ „Weiß ich auch nicht, das war schon immer so.“ Wenn man neugierig ist, kann ein solches Warum? sehr bereichernd sein. Jedes Warum kann eine Türe in die Zukunft sein und eine Quelle der Inspiration.

Wenn man mich fragen würde: „Was ist die größte Gefahr für die Bibliothek, würde ich mit Donald T. Hawkins antworten: „What will kill our profession is a lack of imagination.“ Lack of imagination und Verhaftet sein an alten Antworten bewirken einen starren, engen Blickwinkel und als Konsequenz schlechte, nicht passende Services. Die Evolution wird über uns Dinosaurier hinweg gehen – aber halt: Vermutlich ist die Evolution bereits über uns hinweg gegangen – nur wir haben es noch nicht gemerkt. Wir glauben weil die Bibliotheken voll sind, würde unser Dienstleistungskonzept noch stimmen.

Wie kann man aus einem behäbigem Dinosaurier ein flinkes Säugetier machen? Man könnte z.B. versuchen, Studierende in die strategische Planung, in das Alltagsgeschäft der Bibliothek einzubinden, sei es in Form von Taskforces, die nur für spezielle Aufgaben zusammenkommen, sei es in Form einen ständigen Advisory Boards, der die Bibliothek berät.

Mit Studierenden oft in Kontakt zu sein, mit ihnen häufig zu reden, sie nach ihren Wünschen zu fragen, und das nicht nur in anonymen Umfragen, sondern live, face-to-face, bringt jedem einzelnen und der Bibliothek immense Vorteile. Es macht einige Arbeit, aber es lohnt sich, die Vorteile liegen auf der Hand: Vernetzung, politische Einflussmöglichkeiten, wirklich nützliche, zielgerichtete Services, Zukunftsfähigkeit, Wissen um den Nutzer, den Markt, gemeinsame Ziele definieren, an einem Strang ziehen. Wir machen seit fünf Jahren sehr gute Erfahrungen mit einem Studierendenbeirat und haben kürzlich zwei Taskforces zum Einsatz von Tablets in der Ausbildung installiert.

Was ich am meisten an diesen Begegnungen schätze ist die große Begeisterungsfähigkeit, ihr grenzenloser Optimismus, ihr ausgeprägtes Vorstellungsvermögen, das sie nur allzu gerne bereit sind, mit der Bibliothek zu teilen. In den Dienst der Bibliothek, nein: In den Dienst der gemeinsamen Sache zu stellen, wenn sie merken, dass es der Bibliothek ernst ist (mit den Veränderungen) und es den anderen Studierenden zugute kommt. Wenn Sie merken, das am anderen Ende des Tisches ein genauso engagierter Mensch sitzt. Viele Studierende – die Mehrheit, gerade in der Medizin – sind einfach brilliant, äußerst kluge Köpfe, super kreativ. Es wäre eine Schande und Ressourcenvergeudung, dieses grosse Potenzial nicht zu nutzen.

English version

Foto (c): UKM Münster