Einleitung
In den letzten fünf Jahren hat sich die Augmented Reality (AR) von einer Laborneugier zu einem chirurgischen Verbündeten entwickelt, der die Platzierung von Pedikelschrauben mit einer Fehlertoleranz von weniger als 2 mm anleiten und die Röntgenstrahlenbelastung verringern kann.1. Was verstehen wir unter medizinischer AR?
Im Gegensatz zur virtuellen Realität —die den Anwender in eine vollständig digitale Umgebung eintauchen lässt— überlagert Augmented Reality (AR) holographische Projektionen in Echtzeit auf das Operationsfeld, während der direkte Blick auf den Patienten erhalten bleibt.
Haupt-Equipment
- Head-mounted Displays (xvision®, HoloLens 2, Apple Vision Pro).
- RGB-D-Kameras und Trägheitssensoren für die Raumkartierung.
- Präoperative Planungsstation mit CT/MRT.
2. Schritt-für-Schritt-Workflow der AR-Navigation
- 3D-Segmentierung der Wirbelsäulenanatomie.
- Automatische Registrierung ohne Marker, mittels neuronaler Netze zur Ausrichtung der Bildgebung mit dem Patientenkörper.
- Holographische Projektion optimaler Schraubenverläufe und anatomischer Landmarken.
- Intraoperatives Feedback mit kontinuierlicher Instrumenten-Tracking-Aktualisierung.
3. Aktuelle klinische Evidenz (2024–2025)
| Studie/Ereignis | Design | Ergebnisse |
|---|---|---|
| Cureus Narrative Review (Jun 2025) | 58 Artikel | Mittlere Genauigkeit: 1,4 mm; Strahlung: −37 %; Lernkurve: 15 Fälle |
| Augmedics: 10.000 Operationen | Multizentrisches Register | 97,5 % optimale Schrauben (Gertzbein-Robbins A/B) |
| UCI Health: erste AR-unterstützte endoskopische Fusion (Jun 2025) | Prospektive Serie | 42 % weniger Fluoroskopiezeit |
| Henry Ford Hospital (Aug 2024) | Komplexer Fall | Keine Re-Operationen innerhalb von 6 Monaten |
| Apple Vision Pro in der Laparoskopie (Oct 2024) | Off-Label-Einsatz | Machbarkeit nachgewiesen und geringere Kosten als dedizierte Plattformen |
4. Greifbare Vorteile
- Erhöhte Präzision: Winkelabweichung < 2° und lineare Abweichung < 2 mm.
- Reduzierte Strahlenbelastung: bis zu 60 % weniger Exposition für Operateur und Patient.
- Kleinere Schnitte: der Heads-Up-Ansatz ermöglicht perkutanen Zugang.
- Geringere kognitive Belastung: der Chirurg behält den Fokus auf der Wunde.
- Immersive Ausbildung: Assistenzärzte verfolgen den Eingriff wie der Experte.
5. Aktuelle Einschränkungen
| Herausforderung | Auswirkung |
|---|---|
| Hohe Anfangsinvestition (150.000–230.000 €) | Erhebliche Kosten für Zentren mit geringem Volumen |
| Augenbelastung/Ergonomie | Sitzungen > 3 h können Pausen erfordern |
| Lernkurve | Etwa 10–20 Eingriffe, um die Geschwindigkeit der optischen Navigation zu erreichen |
| Regulatorische Zulassung | Nur einige Systeme verfügen über CE- und/oder FDA-Freigabe (xvision®; andere in Prüfung) |
6. Nahe Zukunft (2025–2030)
- KI-Integration zur automatischen Planung und Echtzeitanpassung an deformierte Anatomie.
- Fusion mit intraoperativem Ultraschall für strahlenfreie Navigation.
- Holographisches Tele-Mentoring, das Fernleitung durch Experten ermöglicht.
- Consumer-Headsets (Vision Pro 2) mit integrierten medizinischen Sensoren und geringeren Kosten.
Fazit
Augmented Reality zeichnet sich als vierte große technologische Revolution in der Wirbelsäulenchirurgie ab, nach Neuronavigation, Robotik und 3D-Druck. Eine frühe Einführung kann zu sichereren.
Abgekürzte Literaturangaben
- Nadeem-Tariq A. et al. Augmented Reality in Spine Surgery (Cureus, Jun 26, 2025). cureus.com
- Augmedics: 10.000. xvision®-Operation (Pressemitteilung, Apr 22, 2025). augmedics.com
- UCI Health: First AR-assisted Endoscopic Fusion (Jun 6, 2025). ucihealth.org
- Ivanov V. et al. Surgical Navigation Systems Based on AR (arXiv 2106.00727). arxiv.org
- Liebmann F. et al. Marker-less Navigation for Spine Surgery (arXiv 2308.02917). arxiv.org
- OrthoIndy Blog. AR is Making Spine Surgery Safer (May 7, 2025). blog.orthoindy.com
- Time Magazine. Apple Vision Pro in ORs (Nov 2024). time.com
