Universität Siegen: Interaktives Chirurgie-Robotersystem weltweit erstmals eingesetzt

Ein neues interaktives Chirurgie-Robotersystem, das im Rahmen einer interdisziplinären Kooperation von Ingenieuren der Universität Siegen und Medizinern der Orthopädischen Universitätsklinik Frankfurt entwickelt wurde, ist Ende Juli in Frankfurt erstmals erfolgreich klinisch eingesetzt worden. Bei der Operation wurde einem männlichen Patienten im Alter von 54 Jahren ein künstliches Hüftgelenk implantiert, das aus einer im Beckenknochen verankerten Pfannen- und einer im Oberschenkelknochen verankerten Schaftprothese besteht

Als weltweit erster Operationsroboter unterstützt das neu entwickelte System eine reproduzierbar genaue Implantation der Pfannenprothese. Möglich wird dies durch seine Fähigkeit, kleine Lageveränderungen des Patienten auf dem Operationstisch durch ein dreidimensionales Messsystem zu erfassen und die Operationswerkzeuge verzögerungsfrei nachzuführen, so dass die exakte Ausrichtung der Werkzeuge auch bei veränderter Lage des Patienten erhalten bleibt.
Die bisher bei Hüftoperationen eingesetzte Robotertechnik kann lediglich den Oberschenkelknochen zur Aufnahme der Schaftprothese bearbeiten, wobei die Fixierung des Knochens durch spezielle Spannvorrichtungen nötig ist. Bei Verwendung dieser Roboter wird die Pfannenprothese in manueller Operationstechnik eingesetzt.
Die technische Entwicklung des Operationsroboters wird von einer medizintechnischen Arbeitsgruppe am Zentrum für Sensorsysteme (ZESS) der Universität Siegen unter Leitung von Dr.-Ing. Jürgen Wahrburg (Institut für Regelungs- und Steuerungstechnik) durchgeführt. Das Entwicklungsziel liegt darin, in Verbindung mit neuen Operationstechniken die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit beim Einsetzen von Prothesen und Verschraubungen wesentlich zu verbessern. Dazu ist das Robotersystem so konzipiert worden, das es als ’intelligentes Werkzeug’ den Operateur unterstützt und die möglichen Ungenauigkeiten einer rein manuellen Operationsdurchführung vermeidet. Der Roboter bewegt die chirurgischen Instrumente mit einer Präzision von Zehntelmillimetern genau an die Positionen, die vom Arzt bei der Operationsplanung festgelegt wurden, und folgt automatisch möglichen Patientenbewegungen während der Operation. Die interaktive Arbeitsweise des Systems mit nur wenigen vollautomatisch ausgeführten Schritten unterscheidet es von bereits bekannten Operationsrobotern. Der Operateur bedient die vom Roboter genau positionierten Instrumente selbst und behält die vollständige Kontrolle über den Operationsablauf.
Die medizinische Seite der Forschungsarbeiten leitet Prof. Dr. med. Fridun Kerschbaumer von der Abteilung für Rheumaorthopädie der Orthopädischen Universitätsklinik Frankfurt Stiftung Friedrichsheim, der die erste roboterunterstützte Implantation einer Hüftgelenkspfannenprothese auch selbst durchgeführt hat. Diese Arbeiten stellen eine ideale Ergänzung der von Prof. Kerschbaumer betriebenen Entwicklung neuer, weniger invasiver Operationstechniken dar, die wesentliche Vorteile bieten, wie beispielsweise wesentliche kleinere Narben und kürzere Klinikaufenthalte.

Kontakt und Info:
Dr.-Ing. Jürgen Wahrburg
Universität Siegen
Zentrum für Sensorsysteme (ZESS)
Paul-Bonatz-Str. 9-11
D-57068 Siegen
Tel.: 0271 / 740 – 4442
E-Mail: wahrburg@zess.uni-siegen.de