Camdass: System für Weltraummedizin mit Augmented Reality

Die europäische Raumfahrtagentur (European Space Agency, Esa) hat ein Augmented-Reality-System entwickeln lassen, mit dessen Hilfe Astronauten auf interplanetarischen Reisen medizinische Untersuchungen und Behandlungen durchführen können.

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Camdass: medizinische Behandlung per AR
Camdass: medizinische Behandlung per AR (Bild: Esa/Space Applications Service)

Ein Flug zum Mars dauert eine Weile - der Marsrover Curiosity etwa braucht gut ein Dreivierteljahr für die Strecke. Auf dem Weg kann ein Astronaut sich schon mal verletzen oder krank werden. Der nächste Arzt ist weit, also müssen die Mitreisenden dem Patienten helfen. Das Computer Assisted Medical Diagnosis and Surgery System (etwa: Computergestütztes System für die medizinische Diagnose und Chirurgie, Camdass) soll ihnen dabei helfen.

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Das System wurde im Auftrag der europäischen Raumfahrtagentur (European Space Agency, Esa) vom belgischen Unternehmen Space Applications Services zusammen mit der Technischen Universität in München und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg entwickelt. Camdass soll es auch medizinischen Laien ermöglichen, relativ schwierige Behandlungen ohne weitere Hilfe durchzuführen.

  • Camdass soll es Astronauten ermöglichen, einen kranken oder verletzten Kameraden zu behandeln - hier ein Test des Systems in Brüssel. (Bild: Esa/Space Applications Service)
  • Der Nutzer trägt einen Datenhelm mit Infrarotkamera, untersucht wird mit einem Ultraschallgerät. (Bild: Esa/Space Applications Service)
  • Im Display werden dem Nutzer Anweisungen eingeblendet. (Bild: Esa/Space Applications Service)
  • Das System soll laut Esa nicht nur in der Raumfahrt eingesetzt werden, ... (Bild: Esa/Space Applications Service)
  • ... sondern auch in der Telemedizin auf der Erde. (Bild: Esa/Space Applications Service)
Camdass soll es Astronauten ermöglichen, einen kranken oder verletzten Kameraden zu behandeln - hier ein Test des Systems in Brüssel. (Bild: Esa/Space Applications Service)

Dafür setzt der Astronaut einen Datenhelm (Head-Mounted Display, HMD) auf. Um seinen Kameraden zu untersuchen, setzt er ein Ultraschallgerät ein. Dieses ist mit dem HMD verbunden. An dem HMD ist eine Infrarotkamera befestigt, die sieht, was der Nutzer sieht. Im Display werden Marker eingeblendet, die den Nutzer führen. Sie zeigen ihm, welche Körperstellen er untersuchen soll. Außerdem bekommt er Referenzbilder eingeblendet, die zeigen, was er sehen sollte. Eine Steuerung per Spracherkennung stellt sicher, dass der Nutzer die ganze Zeit die Hände für die Untersuchung frei hat.

Bewährte Technik

Die Wahl fiel auf die Diagnosetechnik Ultraschall, weil sie heutzutage in der Medizin vielfach eingesetzt wird. Außerdem hat sie sich auf der Internationalen Raumstation auch schon als weltraumtauglich erwiesen.

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"Obwohl die Besatzung auch über gewisse medizinische Kenntnisse verfügen wird, können Astronauten nicht auf alle medizinischen Behandlungen vorbereitet und trainiert werden, die erforderlich sein könnten", erklärt Arnaud Runge, der das Projekt auf Seiten der Esa betreut. In ersten Tests, die am Universitätskrankenhaus Saint Pierre in Brüssel durchgeführt wurden, hat sich das System bereits bewährt: Ungelernte Nutzer konnten eine nicht ganz einfache Behandlung ohne fremde Hilfe durchführen. Auf Basis dieser Ergebnisse werde das System jetzt weiterentwickelt, sagt Runge. Dazu gehört unter anderem, das Gewicht des Datenhelms zu verringern.

Keine Telekonsultation

Auf einer Expedition zu einem anderen Planeten werden die Astronauten weitgehend auf sich selbst gestellt sein. Wegen der langen Signallaufzeiten - vom Mars zur Erde ist ein Funksignal in eine Richtung gut 20 Minuten unterwegs - ist in einem Notfall eine Konsultation eines Spezialisten auf der Erde kaum möglich. Mit Hilfe von Camdass soll ein Patient an Bord auch ohne Hilfe von außen medizinisch betreut werden.

Allerdings könne das System nicht nur im Weltraum eingesetzt werden. Sobald es ausgereift sei, könnte Camdass auch Teil eines Telemedizin-Systems werden, um medizinische Hilfe per Satellit an entfernte Orte zu bringen. Eine andere Möglichkeit sei, darauf basierend eine Stand-alone-Lösung für Retter zu entwickeln. "Es könnte interessant sein, weitere Tests in entfernten Regionen, etwa in Entwicklungsländern oder auf der Antarktisstation Concordia, durchzuführen", sagt Runge, bevor es schließlich im Weltraum eingesetzt werde.

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