NEOLung – Eine 3D basierte Lehr- und Trainings-Applikation zur Darstellung von komplexen anatomischen Sachverhalten der neonatalen Lunge

Hintergrund Die Vermittlung von komplexen medizinischen Inhalten führt immer wieder zu Problemen in der Kommunikation in verschiedenen Bereichen wie der medizinischen Lehre und auch in der Patienten-Aufklärung. Im Bereich der Neonatologie stellt die Vermittlung von komplexen anatomischen Verhältnissen, wie z.B. angeborene Organfehlbildungen, einen herausfordernden Teil der Lehre dar auf Grund von komplexer Sprache, Berührungsängsten und der fehlenden Darstellungskapazität für räumlichen Begebenheiten.

Methoden Im Rahmen einer Entwicklungskooperation unserer Klinik für Neonatologie (UKB) mit dem 3D Spezialisten für medizinische Animation Anima Res und der Firma Chiesi haben wir den ersten Teilbereich der NeoLung App entwickelt. In einem modularen Baukasten-System haben wir im ersten Schritt die Entwicklung der fetalen Lunge bis hin zur neonatalen Lunge hochauflösend visualisiert.

Ergebnisse Ausgehend von der Darstellung eines frei drehbaren 3D Modells der neonatalen Lunge tauchen wir über die Darstellung eines 3D Segmentbronchus ein in die hochauflösende Darstellung der verschiedenen Stadien der feto-neontalen Lungenentwicklung. Wir beginnen mit der pseudoglandulären Phase (5-17. SSW). Zu sehen ist im Schaubild, dass der mikroskopische Aufbau der Lunge in dieser Phase einer pseudo-azinären Drüse (zellreich) ähnelt. Dies wird durch eine hochauflösende Darstellung untermauert. Weiter geht es mit der kanalikulären Phase (17-24. SSW), in welcher es zur Ausbildung des eigentlichen funktionellen Lungengewebes, mit Ausbildung von ersten Azini, welcher die Bronchioli respiratorii und Ductus alveolares umfasst, kommt.

In der dritten Phase, der sakkulären Phase (24-38. SSW), kommt es zur Bildung von glattwandigen Sacculi alveolares und die Bildung des letzten Stadiums der respiratorischen Lungengewebes. Zu sehen ist in dieser Phase, dass das Epithel in den Sacculi nun in annähernd gleicher Anzahl ausgekleidet ist mit Pneumozyten Typ I und II. Die Surfactantbildung, welche durch die Pneumozyten Typ II in der kanlikulären Phase beginnt, ist hochauflösend und dynamisch in dem feto-neonatalen Modell dargestellt.

Schlussfolgerung Mittels der detaillierten und in dieser Form erstmalig sehr hochauflösenden 3D Darstellung der feto-neonatalen Entwicklung haben Studierende, medizinisches Fachpersonal sowie Eltern von Früh- und Neugeborenen die Möglichkeit die komplexe Entwicklung der Lunge besser zu verstehen und visuell zu erleben. In weiteren Modulen von der a) Surfactant-Applikation, über b) Lungen-Fehlbildungen bis hin zur c) neonatalen ECMO-Therapie können diese innovativ visualisiert werden. Zudem wird die NeoLung App in Zukunft medizin-didaktisch begleitet und evaluiert.

 

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Interessenskonflikte

Kooperationsvertrag zwischen dem UKB und der Firma Anima Res gefördert durch ein Projekt zur Qualitätsoptimierung der studentischen Lehre des Studiendekanats des UKB (Funding 40.000€)

Publication History

Article published online:
19 May 2025