Beschreibung
Das Projekt ASKAR 3D (Entwicklung eines assistiven Systems zur hochgenauen Knie-Endoprothetik auf Basis von Augmented Reality und optischer 3D-Messtechnik) hat als übergeordnetes Ziel, am Beispiel der Knie-Endoprothetik die chirurgische Präzision zu erhöhen, das Patientenwohl zu verbessern und gleichzeitig eine sicherere, zügigere und für den Chirurgen komfortablere Operation zu ermöglichen. Dies soll durch die Entwicklung eines assistiven Multisensor-Systems unter Einbindung neuester Algorithmen der Künstlichen Intelligenz (KI) erreicht werden. Das technische Gesamtziel, die Fusion von optischer 3D-Messtechnik und AR gliedert sich in die drei Teilziele Markierungsfreie Navigation im OP", "Hochgenaue Echtzeit-Vermessung chirurgischer Interventionen" und "Komfortable Visualisierung von Planungs- und Messdaten in Augmented Reality (AR)“. Der Ablauf einer herkömmlichen Knie-OP soll durch das zu entwickelnde System deutlich zeiteffizienter gestaltet werden und dabei patientenschonender sein als bisher. Aktuell zur 3D-Vermessung notwenige Markierungen im Bein des Patienten verursachen zusätzliche chirurgische Eingriffe und Risiken wie Gewebeverletzungen, Infektionsstellen und Fehlplatzierungen. Durch die berührungslose, markierungsfreie Messtechnik soll eine OP zukünftig ohne diese Markierungen möglich sein.Für eine hochgenaue Vermessung der Knieoberfläche soll innerhalb der Projektlaufzeit ein mobiles, optisches Messsystem entwickelt werden, welches in der Lage ist die relevanten OP-Daten (Knochen, Bänder, Sehnen etc.) in Echtzeit zu detektieren und geometrisch zu erfassen. Die geplante Auflösung am Objekt beträgt 0,5mm. Mittels KI-Methoden werden die aufgenommenen Daten parallel Segmentiert und Klassifiziert. Die daraus resultierenden Daten und präzisen Messergebnisse werden mit den virtuellen Planungsdaten fusioniert, sodass die Genauigkeit des Gesamtsystems jederzeit den medizinischen Anforderungen entspricht.