Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die helfende Hand im OP

03.11.2015

Chirurgen haben im OP alle Hände voll zu tun: Unter anderem müssen Klammern gesetzt und Werkzeuge gehalten werden. Bislang sind Assistenzärzte für diese Aufgaben zuständig. Künftig könnte eine metallene Hand, die sich durch Gesten und Sprache steuern lässt, die Ärzte entlasten.

Künftig könnten Assistenzärzte von Chirurgen entlastet werden und die Zeit stattdessen ihren eigenen Patienten widmen. Möglich machen soll es ein Gerät, das Forscher der Mannheimer Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA entwickelt haben – gemeinsam mit ihren Kollegen der chirurgischen Klinik des Universitätsklinikums Mannheim. Finanziert wurde das Projekt von der Baden-Württemberg-Stiftung.


Die helfende Hand kann im OP kleinere Tätigkeiten wie das Halten von Klammern übernehmen.

© Fraunhofer IPA

»Es kann kleinere Aufgaben übernehmen, etwa Werkzeuge bewegen und halten oder auch etwas wegziehen«, erläutert Marc Arends, Wissenschaftler der IPA-Projektgruppe. Das Gerät erinnert an einen Roboterarm. Die Forscher haben es so ausgelegt, dass es Standardinstrumente halten kann – also solche, die bereits im Operationssaal verwendet werden.

Ein Beispiel sind Endoskope, die im Inneren des Patientenkörpers Bilder aufnehmen und nach außen funken: Hat der Arzt ein solches Endoskop durch einen winzigen Schnitt in den Körper des Patienten eingeführt, übernimmt das System: Es hält das Werkzeug und kann auf Anweisung des Arztes die Position des Endoskops anpassen. Das Gerät stellt sicher, dass eine Verletzung des Einschnittpunkts, also der Stelle, an der das Endoskop in den Körper gelangt, mechanisch unmöglich ist.

Mit Gesten steuern

Der Chirurg steuert die mechanische Hilfe vor allem über Gesten. Dazu sieht er auf einem Bildschirm eine virtuelle Darstellung seiner Hand sowie einen kleinen Punkt, der die Position des Werkzeugs anzeigt. Bewegt er seine Hand, zieht die virtuelle Darstellung am Monitor ihr gleich.

»Greift« der Arzt nach dem Punkt, kann er ihn verschieben – und entsprechend das Werkzeug positionieren. Der große Vorteil: Er muss dazu weder seine Handschuhe ausziehen noch etwas berühren. »Was die Sterilität angeht, sind wir auf der sicheren Seite«, sagt Arends. Spezielle Handschuhe sind nicht nötig.

Für den Fall, dass der Operateur selbst Instrumente hält und die Gestensteuerung daher kurzfristig schwierig ist, sorgen die Forscher vor: Momentan arbeiten sie daran, das System per Sprache steuern zu können. Hat der Arzt dem OP-Helfer vorab beigebracht, welche Bewegung er beispielsweise auf den Befehl »Zieh weg« ausführen soll, reagiert die mechanische Hand künftig auch auf mündliche Ansagen.

Damit der Arzt den Manipulator so exakt wie möglich einstellen kann, lassen sich seine Bewegungen skalieren. Denn während das Endoskop anfangs erst einmal an die richtige Stelle bewegt werden muss, das Gerät also größere Bewegungen ausführt, sind bei der späteren Feinjustierung kleinere Bewegungen gefragt.

Der Demonstrator ist bereits fertig. Auf der Messe MEDICA vom 16. bis 19. November in Düsseldorf stellen die Forscher ihn vor (Halle 10, Stand G05). Auch das Benutzerinterface, über das sich der OP-Helfer mittels Gesten steuern lässt, wird auf der Messe zu sehen sein. Zudem sind die ersten Versuche gestartet, in denen Ärzte die metallene Hand testen. Dabei sind die Fragen: Wie effektiv ist das Team aus Mensch und Maschine? Wo muss nachgebessert werden? Ergebnisse der Versuchsreihe fließen in die Weiterentwicklung der helfenden Hand.

Dipl.-Wirt.-Ing. FH Axel Storz | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2015/November/die-helfende-hand-im-op.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Virtual Reality in der Medizin: Neue Chancen für Diagnostik und Operationsplanung
07.12.2016 | Universität Basel

nachricht Patienten-Monitoring in der eigenen Wohnung − Sensorenanzug für Schlaganfallpatienten
06.12.2016 | University of Twente

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie