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· Review-Artikel · 8 Min. · Von Lisa Korte

Wie Virtual und Augmented Reality die Urologie verändern

Die Urologie ist im Vergleich zu anderen medizinischen Fachbereichen mit am stärksten vom drohenden Fachkräftemangel betroffen. Der Versorgungsaufwand nimmt durch den demografischen Wandel zu, schätzungsweise bis 2030 um 20 Prozent. Nachwuchskräfte decken den erhöhten Bedarf nicht: Bis zum selben Jahr werden 70 Prozent der derzeit 6.075 praktizierenden Urologen (1) im Ruhestand sein (2, 3). Der Einsatz von Technologie bietet hier Chancen, um die urologische Versorgung sowohl im ambulanten als auch im stationären Bereich zu sichern und geht mit Veränderungen in der Aus- und Weiterbildung einher (4). Realitätsergänzende digitale Elemente wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) sind beispielhafte Technologien, die in den letzten Jahren bereits zum Wandel der urologischen Versorgung beigetragen haben (5, 6). Wie können VR und AR eine zukunftsorientierte urologische Versorgung unterstützen?

Realitätserweiternde Technologien – der Gesundheitsmarkt der Zukunft

Der internationale Markt für VR und AR in der Medizin wächst rasant und hat großes Potenzial (7). Bis 2026 soll ein jährliches Wachstum von etwa 35 Prozent dazu beitragen, dass der Markt auf mehr als 40 Milliarden US-Dollar ansteigen wird. Anwendungen können beispielsweise Datenbrillen sein, durch die Operationen geplant und geprobt werden, sowohl in der Aus- und Weiterbildung als auch unter bereits praktizierenden Medizinern (8). Es gibt hier verschiedene Use Cases, die sich jedoch derzeit auf große Institutionen beschränken. Diese treiben Forschung und Entwicklung voran, der breite Einsatz von VR und AR ist jedoch für die nahe Zukunft nicht im Detail voraussehbar (9). In der Urologie finden sich dennoch vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der intraoperativen Bildeinblendung, Telemedizin und anatomischer bzw. operativer Ausbildung (5).

Anwendungsbeispiele von VR und AR in der Urologie

Durch 3D-gedruckte AR-Nierenmodelle kann im Vorfeld einer robotischen Nierenteilresektion die chirurgische Planung und Entscheidungsfindung unterstützt werden (10). Mittels AR-Telementoring durch einen Remote Surgeon über die digitale Plattform Proximie kann die Supervision bei einer Aquablation der Prostata – ein robotergestütztes Therapieverfahren zur Abtragung von Gewebe bei gutartiger Prostatavergrößerung – gewährleistet werden (11, 12). Smart Glasses wie HoloLens können wiederum als Mixed Reality (MR)-Anwendung – eine Mischung aus VR und AR – die praktische Anleitung eines Blasenkatheters für Studierende geben und damit effizient und kostengünstig Lehrinhalte bereitstellen (13, 14). All diese Beispiele verdeutlichen das Potenzial von VR und AR in der Medizin. So kann insbesondere das Training komplexer Eingriffe im Vorfeld die Effizienz und Qualität von Diagnose und Therapie steigern und die Praxiserfahrung bei jungen Medizinern ausbauen (6, 9).

Anpassung und Wandel für das Zukunftsfach Urologie

Noch mangelt es hinsichtlich der Applikation von VR, AR und MR in der urologischen Versorgung an robusten evidenzbasierten Studien und der Formulierung eines definitiven Nutzens. Viele Geräte und Anwendungen bestehen derzeit im Projektkontext und es bedarf weiterer Forschung, damit die anschließende erfolgreiche Integration in die urologische Aus- und Weiterbildung und in die Regelversorgung gelingen kann (5, 15). Es ist eine Anpassung von Aus- und Weiterbildung erforderlich, damit strukturierte Programme die entsprechenden Kompetenzen sicherstellen (16). So kann das Fach in der Folge attraktiver werden, weil VR und AR enorme Möglichkeiten bieten, präziser und sicherer zu arbeiten und damit auf Bedürfnisse des medizinischen Nachwuchses reagieren, indem praktische Erfahrungen gesammelt werden (16). Das kostenintensive Equipment und die Beschränkung auf Use Cases sind Herausforderungen, deren Bewältigung die Weiterentwicklung und den Einsatz von VR und AR in einem breiteren Kontext bestimmen (7).

Fazit

VR und AR sind zunehmend Teil des Gesundheitsmarktes und der medizinisch-technischen Forschung (7). Sie bieten insbesondere in einem Fachbereich wie der Urologie Chancen für die Optimierung von Operationen – insbesondere als Training für angehende Urologen im Kontext von Aus- und Weiterbildung. Beispielsweise durch Smart Glasses können sie Operationen üben und planen. Die innovativen Möglichkeiten können Nachwuchsmediziner zudem auf das Fach Urologie aufmerksam machen und darüber hinaus die Effizienz und Qualität von Diagnose und Therapie unterstützen. Denn so kann auch dem Fachkräftemangel bei zugleich steigendem Versorgungsbedarf entgegengewirkt werden (5, 6). Die digitalen Modelle können weiterhin zur Aufklärung von Patienten genutzt werden (6) sowie können die Health Professionals auf ihrer Basis leichter kommunizieren, beispielsweise durch Remote Surgery (11). Hier bedarf es der Bereitschaft zum gegenseitigen Austausch und zum Voneinander lernen, was z. B. durch die Kooperation von Kliniken und Niedergelassenen gelingen kann.

Quellen

  1. Deutscher Bundestag. Anzahl der Ärzte verschiedener Fachrichtungen. Statistische Angaben zu Deutschland und ausgewählten europäischen Ländern. 2019.
  2. Necknig UH, Arnold H, von Ostau N, Bühren A. Urologie mit Zukunft und Familie! Der Urologe. 2020;59(2):149-52. https://doi.org/10.1007/s00120-020-01357-9
  3. Necknig U, Michel MS. Urologische Facharztweiterbildung im Wandel. Der Urologe. 2020;59(2):133-4. https://doi.org/10.1007/s00120-020-01375-7
  4. Heinrich E, Larch R. Zukunft der Urologie. Journal für Urologie und Urogynäkologie/Österreich. 2022;29(1):6-10. https://doi.org/10.1007/s41972-022-00154-0
  5. Sparwasser P, Haack M, Frey L, Haferkamp A, Borgmann H. Virtual und Augmented Reality in der Urologie. Der Urologe. 2022;61(2):133-41. https://doi.org/10.1007/s00120-021-01734-y
  6. Reis G, Yilmaz M, Rambach J, Pagani A, Suarez-Ibarrola R, Miernik A, et al. Mixed reality applications in urology: Requirements and future potential. Ann Med Surg (Lond). 2021;66:102394. zum Original
  7. Murali S, Paul KD, McGwin G, Ponce BA. Updates to the Current Landscape of Augmented Reality in Medicine. Cureus. 2021;13(5):e15054. zum Original
  8. Thun L. Virtual- und Augmented Reality in der Medizin: Forbes; 2022. zum Original
  9. VR-Dynamix GmbH. Virtual Reality in der Medizin – neue Möglichkeiten im Gesundheitswesen 2020. zum Original
  10. Wake N, Bjurlin MA, Rostami P, Chandarana H, Huang WC. Three-dimensional Printing and Augmented Reality: Enhanced Precision for Robotic Assisted Partial Nephrectomy. Urology. 2018;116:227-8. zum Original
  11. El-Asmar JM, Labban M, El-Hajj A. Integration of aquablation through telemetry: an alternative to onsite proctoring? World Journal of Urology. 2021;39(9):3473-9. zum Original
  12. Health Innovation Exchange. Proximie 2022.
  13. Schoeb DS, Schwarz J, Hein S, Schlager D, Pohlmann PF, Frankenschmidt A, et al. Mixed reality for teaching catheter placement to medical students: a randomized single-blinded, prospective trial. BMC Medical Education. 2020;20(1):510. zum Original
  14. Microsoft. Microsoft HoloLens 2 2022. zum Original
  15. Wake N, Rosenkrantz AB, Huang WC, Wysock JS, Taneja SS, Sodickson DK, et al. A workflow to generate patient-specific three-dimensional augmented reality models from medical imaging data and example applications in urologic oncology. 3D Print Med. 2021;7(1):34. zum Original
  16. Cebulla A, Bolenz C, Carrion DM, Bellut L. Urologische Facharztausbildung im internationalen Vergleich: Wo stehen wir in Deutschland? Der Urologe. 2019;58(2):132-8. zum Original

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