Operationsroboter im Auftrag

Foto: Intelligent Tooldrive

Beim „Intelligent Tool Drive“ (ITD) arbeiten Mensch und Maschine im wahrsten Sinne des Wortes „Hand in Hand“: Hier wird der Roboter von der Hand des Chirurgen geführt, er dient aber dazu, die ihn führende Hand zu korrigieren. Aufgabe des ITD ist es, Störbewegungen auszugleichen – und zwar die der Hand des Chirurgen ebenso wie mögliche Bewegungen des Patienten – um damit die Präzision der Operationstechnik zu erhöhen.

Der Operationsroboter ist zunächst als Bohrer bzw. als Fräse konzipiert und soll vor allem bei Gelenkersatzoperationen am Hüft- und Kniegelenk eingesetzt werden. Ziel ist es aber, den ITD als Universal-Bearbeitungsmaschine zu entwickeln, um auf diese Weise OP-Instrumente einsparen zu können. Die verschiedenen Arbeitsgänge, die das System leisten soll, werden mit seiner „Intelligenz“ so gesteuert, dass Bearbeitungsfehler gar nicht erst auftreten können. Die „Planung“ findet am Computer statt, aber die vorprogrammierten Arbeitsgänge bleiben in der Hand und unter der Kontrolle des Operateurs.

Der ITD ist weit über die Vision hinaus. Ein Funktionsmuster ist im Rahmen bisheriger Förderprogramme der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie bereits erstellt. Jetzt geht es darum, an diesem Muster weiter zu feilen, etwa die Größe und das Gewicht zu reduzieren, um es im OP besser handhabbar zu machen – bis zum Ende der Projektlaufzeit im Juni 2015 soll der Intelligent Tool Drive schlanker, kleiner, „smart“ werden.

Der ITD ist nicht der erste Operationsroboter. Gerade im Bereich der Hüftgelenksersatzoperation hatten sich in der Vergangenheit die Operationsroboter Robodoc und Caspar einen Namen gemacht. Diese sehr präzise arbeitenden chirurgischen Roboter waren jedoch in die Kritik geraten. Patienten waren mit den Operationsergebnissen nicht immer zufrieden. Zudem haben diese Operationsroboter ein Akzeptanzproblem, weil der Chirurg nahezu die gesamte Kontrolle an das System abgeben muss. Vom ITD erwarten sich die Entwickler mehr Akzeptanz – vom Patienten und von Ärzten – weil letztendlich immer noch der Chirurg die Operation ausführen wird. Er hat die Gewalt über das Geschehen und wird vom Operationsroboter lediglich unterstützt.

Die Sektion „Experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie“ am Orthopädisch-Unfallchirurgischen Zentrum der Universitätsmedizin Mannheim hat die wissenschaftliche Leitung des Projekts, das mit über 1,3 Mio. Euro gefördert wird. Weitere Kooperationspartner sind unter anderem der Lehrstuhl für Automation am Institut für technische Informatik (ZITI) der Universität Heidelberg und das EMB-Lab an der Fakultät für Informationstechnik der Hochschule Mannheim.

COMPAMED.de; Quelle: Universitätsmedizin Mannheim