Entwicklung eines interaktiven Chirurgie-Robotersystem

Am Zentrum für Sensorsysteme (ZESS) der Universität Siegen beschäftigt sich eine Arbeitsgruppe im Bereich Medizintechnik mit der Entwicklung interaktiver Robotersysteme zur Unterstützung chirurgischer Eingriffe vor allem an Hüfte, Knie und Wirbelsäule. Die Arbeiten werden von Dr.-Ing. Jürgen Wahrburg (Institut für Regelungs- und Steuerungstechnik) geleitet und in enger Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Fridun Kerschbaumer (Orthopädische Universitätsklinik Frankfurt) 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 ein Robotersystem konzipiert worden, das 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.

Die interaktive Arbeitsweise des Systems mit nur wenigen vollautomatisch ausgeführten Schritten unterscheidet es von bereits bekannten Chirurgierobotern. Der Operateur bedient die vom Roboter genau positionierten Instrumente selbst und behält die vollständige Kontrolle über den Operationsablauf. Patientenbewegungen während der Operation werden kompensiert, indem sie durch ein dreidimensionales Messsystem erfasst werden und unmittelbar die erforderliche Nachführung der Instrumente durch den Roboter bewirken.

Die erste klinische Erprobung des Systems erfolgt beim Einsetzen der Pfannenprothese eines künstlichen Hüftgelenks.

Universität Siegen
Zentrum für Sensorsysteme
Institut für Regelungs- und Steuerungstechnik
Dr.-Ing. Jürgen Wahrburg
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