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Fredrick Johnson Joseph (l) ARTORG Center und Dr. med. David Bervini, Universitätsklinik für Neurochirurgie. Foto: Inselspital

4D-Simulation bringt Durchbruch bei Hirnoperation

Publiziert

Aneurysma-Operationen gehören zu den heikelsten Eingriffen der Neurochirurgie. Die Wahl der Eingriffsart, die Planung der Route und der Eingriff am Blutgefäss stellen höchste Anforderungen an die Operateure. Ein am Inselspital, Universitätsspital Bern und am ARTORG Center, Universität Bern entwickelter neuer 4D-Simulator erlaubt die Planung, Erprobung und Optimierung des Eingriffes an einem exakten 4D-Modell inklusive Blut, Blutgefässen und Puls der Patientin und des Patienten. Damit kann die Patientensicherheit bei Aneurysma-Operationen weiter verbessert werden.

Etwa 2 von 100 Erwachsenen tragen Aneurysmen, ballonartige Erweiterungen von Hirnarterien, sehr oft ohne etwas davon zu spüren. Je nach Grösse und Stabilität besteht das Risiko, dass ein Aneurysma reisst und es zu einer Hirnblutung kommt. Die neurochirurgische Entfernung von Hirn-Aneurysmen ist aufgrund ihrer Lage und Ausprägung äusserst anspruchsvoll. Eine sorgfältige Abwägung des Risikos einer Ruptur gegen die Risiken eines Eingriffes ist notwendig. Fehler während der Operation sind zwar selten, können aber weitreichende Folgen haben. Eine Minimierung der Risiken eines Eigriffes hat deshalb höchste Priorität.

4D-Simulator erlaubt Übung am konkreten Fall 

Ein Team von Fachleuten aus der Neurochirurgie und der Interventionellen Neuroradiologie des Inselspitals hat zusammen mit dem ARTORG-Center der Universität Bern ein komplett neues, bereits mehrfach ausgezeichnetes* 4D-Simulationssystem zur Schulung von Clipping (Aneurysma abklemmen) und Coiling (Aneurysma ausfüllen) entwickelt.

Der Simulator bietet eine realistische optische und haptische Übungsmöglichkeit an einer 3D-Print-Kopie des Schädels, des Hirns und neu der Blutbahnen des Patienten bzw. der Patientin. Die Fachleute finden im Simulator 1:1 die Situation vor, die sich ihnen später während der realen Operation stellen wird. Weltweit einzigartig ist die Erweiterung auf eine 4D-Simulation indem die Blutbahnen mit Puls und Blutfluss auch die zeitlichen Aspekte korrekt simulieren.
Der 4D-Simulator wird sowohl für die Planung des Eingriffs wie auch für Echtzeitübungen am konkreten Fall eingesetzt. Durch die weitgehend perfektionierte Planung und Übung können Risiken durch Komplikationen weiter gesenkt werden.

Patientinnen und Patienten am 4D-Modell des eigenen Kopfes informieren

Chirurgische Eingriffe am Hirn haben für Patientinnen und Patienten eine ausgeprägte emotionale Komponente. Der Erfolg eines Eingriffes wird auch durch eine positive Einstellung und das Ausräumen von Ängsten begünstigt. Der neu entwickelte 4D-Simulator öffnet hierzu völlig neue Möglichkeiten, indem die Ärztin bzw. der Arzt den Eingriff, das Vorgehen und die konkreten Schritte 1:1 zeigen und erklären und so die Motivation des Patienten positiv unterstützen kann.

Schulung und messbare Effizienz dank 4D-Simulator

Der 4D-Simulator bietet neue Dimensionen der Aus- und Weiterbildung von neurochirurgischen und neuroradiologischen Fachleuten. Ärztinnen und Ärzte können sowohl in der fachärztlichen Ausbildung wie auch bei späteren vertiefenden Expertenkursen am 4D-Simulator arbeiten und völlig neuartige Erfahrungen sammeln. Speziell im Umfeld von Schulungen kommt dann noch die Möglichkeit hinzu, die Leistungen der Operateure untereinander zu quantifizieren und zu vergleichen. Ein erster solcher Kurs ist für den Sommer 2021 in Bern geplant.

Weiterentwicklung mithilfe von KI – Robotik als Fernziel

Der Neurochirurg Dr. David Bervini und der Biomechanik-Ingenieur und PhD-Student Fredrick Johnson Joseph (Biomechanik Ingenieur) stehen im Begriff das Start-up-Unternehmen SurgeonsLab zu gründen. Dieses dynamische Unternehmen wird die Produktion und Weiterentwicklung des 4D-Simulators übernehmen und Innovationen und Dienstleistungen in der Hirnchirurgie entwickeln. Die beiden Gründer können sich dabei auf ein Top-Unterstützerteam verlassen, in dem u.a. auch Prof. Dr. med. Andreas Raabe und Prof. Dr.-Ing. Stefan Weber mitmachen. Künftige Weiterentwicklungen werden für den Einbezug von künstlicher Intelligenz (KI) und Robotik sorgen.  
 

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Europas führende Messe für Digital Health

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Lebensmitteltag

Führende Schweizer Fachtagung für die Lebensmittelbranche

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Internationale Konferenz für die Biotechnologiebranche

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Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

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PFLEGE PLUS

Fachmesse für den Pflegemarkt

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London Lab Live

Fachmesse und Konferenz für die Zukunft von Laboren

Datum: 6.-7. Mai 2026

Ort: London (GB)

SBK Kongress

Kongress vom Berufsverband der diplomierten Pflegefachpersonen der Schweiz

Datum: 27.-28. Mai 2026

Ort: Bern (CH)

interpack

Internationale Fachmesse für die Verpackungsindustrie und die zugehörige Prozessindustrie

Datum: 07.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

TUTTOFOOD

Internationale Fachmesse für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie

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INDEX

Weltweit führende internationale Fachmesse für die Vliesstoffindustrie

Datum: 19.-22. Mai 2026

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PLMA die Welt der Handelsmarken

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Datum: 19.-20. Mai 2026

Ort: Amsterdam (NL)

ArbeitsSicherheit Schweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 20.-21. Mai 2026

Ort: Zürich (CH)

Start-Up Days

Schweizer Konferenz und Netzwerkplattform für Startups, Investoren, KMUs und Unternehmen

Datum: 21. Mai 2026

Ort: Bern (CH)

HealthEXPO

Messe für die neuesten Entwicklungen und Trends in der Gesundheitsbranche

Datum: 30. Mai 2026

Ort: Basel (CH)

Careum Pflegesymposium

Plattform für den Wissensaustausch in der Pflegewelt

Datum: 09. Juni 2026

Ort: Aarau (CH)

Swissmem Industrietag

Konferenz für die Berufsbildung in der Schweizer Tech-Industrie

Datum: 23. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

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Konferenz der Schweizer Medizintechnikindustrie

Datum: 10. Juni 2026

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Vorsorge-Symposium

Fachmesse 2. Säule sowie ein Vorsorge-Symposium

Datum: 10.-11. Juni 2026

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EPHJ-EPMT-SMT

Internationale Ausstellung für Uhrenindustrie, Mikrotechnologie und Medizinaltechnik

Datum: 10.-12. Juni 2026

Ort: Genf (CH)

MedtecLIVE with T4M

Fachmesse für die gesamte Wertschöpfungskette der Medizintechnik

Datum: 05.-07. Juni 2026

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GS1 Excellence Days

Konferenz für Innovationen und Lösungen im Bereich der Standardisierung, Identifikation und Geschäftsprozesse

Datum: 18. Juni 2026

Ort: Bern (CH)

Blezinger Healthcare

Fachkonferenz - Das Pflegeheim der Zukunft

Datum: 25.-26. Juni 2026

Ort: Hasliberg (CH)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 26.-27. August 2026

Ort: Zürich (CH)

IN.STAND

Messe für Instandhaltung und Services

Datum: 15. bis 19. September 2026

Ort: Stuttgart (D)

Ilmac Lausanne

Fachmesse und Branchentreff für die Chemie- und Life-Science-Industrie in der Westschweiz

Datum: 23.-24. September 2026

Ort: Lausanne (CH)

SWISS SVG-Trophy

Schweizermeisterschaft der Spital-, Heim-, Gemeinschafts- und Systemgastronomie

Datum: 19. September 2026

Ort: Rothenburg (CH)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 13.-15. Oktober 2026

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Internationale Fachmesse für die Lebensmittelindustrie

Datum: 17.-21. Oktober 2026

Ort: Paris (F)

ZAGG

Fachmesse für die Gastronomie- und Hotelleriebranche

Datum: 18.-21. Oktober 2026

Ort: Luzern (CH)

IFAS

Internationale Fachmesse für den Schweizer Gesundheitssektor

Datum: 20.-22. Oktober 2026

Ort: Zürich (CH)

ALL4PACK EMBALLAGE

Leitmesse für die Verpackungs- und Intralogistikbranche

Datum: 24.-26. November 2026

Ort: Paris (F)

Swiss Abilities

Fachmesse zur Förderung eines selbstbestimmten Lebens, Gleichstellung und Teilhabe von Menschen mit Behinderung

Datum: 12.-13. März 2027

Ort: Luzern (CH)

Anuga FoodTec

Internationale Zuliefermesse für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Datum: 23.-26. März 2027

Ort: Köln (D)

Control

Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung

Datum: 27.-30. April 2027

Ort: Stuttgart (D)

Achema

Weltleitmesse für Prozessindustrie

Datum: 14.-18. Juni 2027

Ort: Frankfurt am Main (D)

Automatica

Weltleitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 22.-25. Juni 2027

Ort: München (D)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse und Kongressfür Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 22.-25. Juni 2027

Ort: München (D)

drupa

Weltweit führende Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 09.-17. Mai 2028

Ort: Düsseldorf (D)

Texcare International

Weltweit führende Fachmesse für die Textilpflegebranche

Datum: 08.-11. November 2028

Ort: Frankfurt am Main (D)

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