Autor:innen:
Prof. Dr. med. Christian Uhl | Universitätsklinikum Heidelberg | Germany
Dr. med. Johannes Hatzl | Universitätsklinikum Heidelberg | Germany
Niklas Hartmann | Universitätsklinikum Heidelberg | Germany
PD Dr. med. Katrin Meisenbacher | Universitätsklinikum Heidelberg | Germany
Dr. Tom Bruckner | Universität Heidelberg | Germany
Univ. Prof. Dr. med. Dittmar Böckler | Universitätsklinikum Heidelberg | Germany
Hintergrund
Die Mixed Reality Technologie (MR) findet in der Medizin zunehmend Beachtung. MR erlaubt die Projektion von und Interaktion mit Hologrammen im Sichtfeld des Anwenders durch ein sog. Head-mounted display (HMD).
Fragestellung
Die Qualität der Darstellung von Anatomie und Pathologie von Gefäßen in Holgrammen wurde bisher nicht evaluiert. Das ist aber eine der essentiellen Voraussetzung für mögliche zukünftige Anwendungen dieser Technologie am Menschen.
Material und Methoden
In der vorliegenden Studie wurden dreidimensionale, mittels HMD (Magic Leap One) visualisierte aortoiliakale Gefäßrekonstruktionen analysiert und mit der Darstellung einer konventionellen Bildbetrachtungssoftware (CV) auf einem zweidimensionalen Monitor verglichen. Als Datengrundlage dienten zufällig ausgewählte präoperative Computertomographien (CTA) von 50 Patienten, die zwischen 1.1.2018 und 31.12.2019 offen oder endovaskulär an unserer Klinik an einem abdominellen Aortenaneurysma (AAA) behandelt wurden. Das Untersuchungsprotokoll beinhaltete die Anzahl der Lumbalarterien und Nierenarterien sowie eine Gradeinteilung bezüglich der Gefäßoffenheit von 13 viszeralen und iliakofemoralen Gefäßsegmenten. (Grad 1: Keine bis mittelgradige Stenose, Grad 2: Hochgradige Stenose, Grad 3: Verschluss) Truncus coeliacus, A. mesenterica superior, Aa. renales, A. mesenterica inferior, Aa. iliacae communes, Aa. iliacae externae, Aa. iliaca internae und Aa. femorales communes wurden untersucht. Die Analyse wurde von zwei unabhängigen Beobachtern durchgeführt.
Die Anzahl der identifizierten Lumbal- und Nierenarterien sowie die Sensitivität und Spezifität des MRV im Vergleich zum CV in der Detektion hochgradiger Stenosen und Verschlüsse wurde untersucht. Zudem wurde die Interobserver Zuverlässigkeit der beiden Untersucher ausgewertet.
Ergebnisse
Alle CTAs konnten erfolgreich mittels HMD als dreidimensionales Hologramm im Raum visualisiert werden. Es wurden im Mittel 3,8 (Standardabweichung (SD): 2,1) Lumbalarterien im CV und 2,4 (SD 1,9) im MRV identifiziert (p < 0,01, Einstichproben-t-test). Weiterhin wurden 2,3 (SD 0,8) bzw. 2,4 (SD 0,8) Nierenarterien im MRV und CV detektiert (p = 0,17, Einstichproben-t-test). Die Sensitivität und Spezifität des MRV in der Detektion von hochgradigen Stenosen für Untersucher 1 betrug 0,5 bzw. 0,98. Für die Detektion von Gefäßverschlüssen betrug die Sensitivität und Spezifität 0,84 und 1,0 im Vergleich zum CV. Untersucher 2 hatte unter Einsatz des MRV eine Sensitivität und Spezifität von 0,33 und 0,99 bzw. für Verschlüsse 0,88 und 0,99. Die Übereinstimmung der Befundung zwischen Untersucher 1 und Untersucher 2 unter Verwendung des CV war sehr gut (Kappa 0,93) und unter Verwendung des MRV gut (Kappa 0,74)
Schlussfolgerung
Der MRV erlaubt insgesamt eine gute Gefäßdarstellung. In dieser Studie zeigten sich jedoch noch Limitationen bei der Visualisierung kleinerer Gefäße und bei der Sensitivität in der Erkennung von hochgradigen Stenosen.