Detailed description

1. Problem

Currently the correct intrasurgical positioning and adjustment of mobile X-ray image intensifiers (C-arm) can be learned theoretically through the use of textbooks, the practical training with the device itself suffers from the lack of visual feedback, i.e. radiographs corresponding to the adjustment of the C-arm. This leads to the question, whether the training of correct operation and adjustment of a C-arm in different operation scenarios can be supported by a C-arm simulation system being part of a CBT system (Computer Based Training).

2. The virtX - system

In co-operation with physicians from accident surgery and radiology the computer-based training system virtX was developed. virtX confronts the user with different exercises of BV adjustment and evaluates their execution and the results. These tasks can be created with the help of an authoring tool and can be accomplished by the trainee in different modes: a pure virtual mode and a combined virtual-real mode. In the pure virtual mode the user controls the virtual C-arm in a virtual operating theatre via the graphic-interactive virtX user interface. In the virtual-real mode however the position and orientation of a real C-arm are detected and mapped onto the virtual C-arm. At any time during the completion of an exercise the user can produce a close-to-reality, virtual radiograph and can control all parameters, like the positions of the apertures, X-ray intensity, etc.

virtX was used on several courses for OR personnel and was evaluated using questionnaires. The evaluation results show a high degree of acceptance of the virtX system as a substantial enhancement of conventional C-arm training.

3. Press, reports and awards

External reports concerning virtX

• AO-Foundation 2006
• CeBIT 2007

Press:

• Virtuelles Röntgen an programmierter Puppe (Göttinger Tageblatt, 29.11.2005)
• Das virtuelle Lernsystem virtX kann die Strahlenbelastung bei Operationen reduzieren (IDW, 05.03.2007)
• Roboter, die aufs Wort gehorchen (Braunschweiger Zeitung, 17.03.2007)
• virtX ein virtuelles Lehr- und Lernsystem für den Einsatz mobiler Röntgengeräte im Krankenhaus (IHK Braunschweig, April 2007)
• Strahlen reduzieren durch virtuelles Lernsystem (MTA Dialog, Juni 2007)
• Erste Verleihung des CHELM- Förderpreises "E-Learning in der Medizin" (IDW, 17.04.2008)
• Medizinische E-Learning-Projekte ausgezeichnet (Deutsches Ärzteblatt, 25.04.2008)
• virtX/virtusMED powered by Open Inventor (Customer Spotlight, Visualization Sciences Group, 2009)
  
• Üben bis man Arzt ist (Hessisch/Niedersächsische Allgemeine, 22.10.2009)
• Ärzte lernen mit Zirkeltraining (Kreiszeitung, 22.10.2009)
• Neues Trainingszentrum für angehende Ärzte (Göttinger Tageblatt, 23.12.2009)
  
• Ecstatic German informatics group wins rare top-ranking poster award (Diagnostic Imaging, 03.12.2009)
  
• "virtX" räumt beim Weltkongress der Radiologie die höchsten Preise ab (Presseinformation TU-Braunschweig, 21.12.2009)
  
• Auszeichnung in USA (Göttinger Tageblatt, 29.12.2009)
• "Summa cum laude" für "virtX", ein Trainingssystem beim mobilen Röntgen (Presseinformation Universitätsmedizin Göttingen, 29.12.2009)
• Radiologisches Trainingsgerät ausgezeichnet (Stadtradio Göttingen, 30.12.2009)
  
• Genaue Zielposition beim Röntgen trainineren (Göttinger Tageblatt, 04.01.2010)
• Eine der renommiertesten Auszeichnungen geht an die FHH (Hannover.de, 04.01.2010)
  
• Trainingssystem für mobiles Röntgen prämiert (Deutsches Ärzteblatt, 12.01.2010)

publications:

• Wagner M, Duwenkamp C, Dresing K, Bott OJ. An Approach to Calculate and Visualize Intraoperative Scattered Radiation Exposure. In: Adlassnig KP, Blobel B, Mantas J, Masic I, editors. Medical Informatics in a United and Healthy Europe. MIE 2009: Proceedings of the XXIInd International Congress of the European Federation for Medical Informatics; 2009 Aug 30 - Sept 02; Sarajevo, Bosnia and Herzegowina. Amsterdam: IOS Press; 2009. p. 831–5.

• Dresing K, Wagner M, Duwenkamp C, Hellrung N, Stürmer KM, Bott OJ. virtX - Virtuelles Lehr- und Lernsystem für den Einsatz mobiler Bildverstärkersysteme. Trauma Berufskrankh. 2009 Sept;11(3):1–10.

• Bott OJ, Wagner M, Duwenkamp C, Hellrung N, Dresing K. Improving education on C-arm operation and radiation protection with a computer-based training and simulation system. Int J CARS. 2009 June;4(4):399–407.

• Wagner M, Duwenkamp C, Ahrens CA, Plischke M, Stürmer KM, Dresing K, et al. virtX: ein Lehr- und Lernsystem für mobile
  Röntgengeräte zur Verbesserung der Ausbildung im Strahlenschutz. GMS Med Inform Biom Epidemiol. 2009 Feb 25;5(1):Doc02.

• Duwenkamp C, Wagner M, Plischke M, Dresing K, Bott OJ. Zur Integration von Gelenkbewegungen in die Simulation von 2D-Röntgenverfahren für computergestützte Lehr- und Lernsysteme zur intraoperativen Behandlung. In: Zöllner I, Klar R, editors. Brückenschlag von Medizinischer Informatik, Biometrie und Epidemiologie zur Medizintechnik. gmds 2008: Tagungsband der 53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie; 2008 Sept 15-18; Stuttgart, Germany. Köln: gmds; 2008. p.114-6.

• Bott OJ, Wagner M, Duwenkamp C, Ahrens CA, Plischke M, Stürmer KM, et al. VirtX: ein Lehr- und Lernsystem für Röntgen-Bildwandlersysteme zur Verbesserung im Strahlenschutz. In: Sturm R, Igel C, editors. Potentiale und Perspektiven technologiebasierter Lehr-, Lern- und Prüfungsprozesse für die Medizin: Proceedings 12. Workshop der Arbeitsgruppe "Computergestützte Lehr- und Lernsysteme in der Medizin" der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie; 2008 Apr 7-8; Saarbrücken, Germany. Saarbrücken: CHELM, VISU; 2008. p. 50-3.

• Bott OJ, Teistler M, Duwenkamp C, Wagner M, Marschollek M, Plischke M, et al. virtX – Evaluation of a Computer-based Training System for Mobile C-arm Systems. in Trauma and Orthopedic Surgery. Methods Inf Med. 2008;47(3):270-8.

• Dresing K, Bott OJ, Raab B, Wagner M, Duwenkamp C, Teistler M, et al. virtX – ein virtuelles C-Bogen-Simulationsgerät [abstract]. In: DKOU 2007: Proceedings zum Deutschen Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie; 2007 Oct 24-27; Berlin, Germany. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. DocW43-1154. 

• Wagner M, Bott OJ, Dresing K. virtX - Rechnergestütztes Lehren und Lernen zur korrekten Anwendung mobiler Röntgengeräte. Forum der Medizin_Dokumentation und Medizin_Informatik. 2007 Sept;9(3):113-6. 

• Wagner M, Bott OJ, Pretschner DP, Plischke M, Dresing K. Integration interaktiver beweglicher Patientenmodelle in Computer gestützte Lehr- und Lernsysteme in der operativen Behandlung. In: Wichmann HE, Nowak D, Zapf A, editors. Prävention und Versorgung: innovativ, qualitätsgesichert, sozial. gmds 2007: Proceedings des Kongress „Medizin und Gesellschaft“ 2007; 2007 Sept 17-21; Augsburg, Germany. Mönchengladbach: Rheinware; 2007. p. 376-7.

• Bott OJ, Ahrens CA, Duwenkamp C, Grobe J-H, Kimmel R, Lörchner A, et al. virtX - virtuelles Lernen für den Einsatz von Bildverstärkersystemen in Ambulanz und Operationssaal. In: Löffler M, Winter A, editors. gmds 2006: Proceedings zur 51. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie, 2006 Sept 10-14; Leipzig, Germany. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. p. 80-2.

• Bott OJ, Wagner M, Teistler M, Duwenkamp C, Ahrens CA, Grobe J-H, et al. virtX - Ein rechnergestütztes System zum Training des intraoperativen Einsatzes eines mobilen Bildverstärkers. GMS Med Inform Biom Epidemiol. 2006 Nov 23;2(3):Doc16. 

awards:

• "Summa cum laude" and "Excellence in design" on the RSNA 2009

• CHELM-Förderpreis "E-Learning in der Medizin"

• successfull participation in the INNOVATIONSPREIS 2008