ArchivDeutsches Ärzteblatt10/2002Roboter im Operationssaal: Schädelknochen fräsen

VARIA: Technik

Roboter im Operationssaal: Schädelknochen fräsen

Müllges, Kay

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Passgenau fräst der Roboter den Platz für das Cochlea-Implantat. Foto: Universität Karlsruhe
Passgenau fräst der Roboter den Platz für das Cochlea-Implantat. Foto: Universität Karlsruhe
Neue Möglichkeiten zum Einsatz von Robotern im Operationssaal ermöglicht bald eine Entwicklung von Wissenschaftlern der Universität Kaiserslautern. Sie haben den Prototyp vorgestellt, der selbstständig im Schädelknochen fräsen kann.
Bei jedem Eingriff am Schädel muss darauf geachtet werden, dass die harte Hirnhaut nicht verletzt wird. Komplizierter ist das Fräsen in der Tiefe des Schläfenbeins, weil dort Nervenbahnen verlaufen, die die Gesichtsmuskulatur versorgen. „Wir wollen mit unserem Roboter dem Operateur diese aufwendige und schwierige manuelle Fräsarbeit abnehmen“, erläutert Professor Dominik Henrich die Ziele des Projektes RONAF.
Dazu haben die Wissenschaftler auf einen konventionellen, sechsarmigen Knickarmroboter eine chirurgische Fräse montiert. Zunächst wählt der Chirurg am Computer das Implantat aus, für das ein Lager gefräst werden soll. Mithilfe einer Datenbank, in der die CAD-Formen der Implantate gespeichert sind, wird die gewünschte Fräsbahn am Computer automatisch erzeugt. Dann wird der Roboter von Hand an die Eingriffsstelle geführt, erst nach einer Bestätigung durch den Chirurgen beginnt er seine Arbeit. Die Form des implantierbaren Hörgerätes wird Schicht für Schicht immer tiefer aus dem Schädel ausgefräst. Eine ständige Kontrolle dieses Prozesses ist erforderlich. Der Computer zeichnet deshalb die Kräfte, die beim Fräsen angewandt werden, permanent auf. Die Sensorik umfasst Navigation, Kraft, Drehmoment, Temperatur, Ultraschall und Elektrophysiologie. Überschreiten die Werte ein definiertes kritisches Maß, wird die Operation automatisch unterbrochen. Da der Roboter die Fräse viel präziser und gleichzeitig kräftiger als ein Mensch führt, kann im Schädelknochen passgenau gefräst werden, ohne die Hirnhaut zu verletzen. Durch die passgenaue Führung des Roboters ist sogar ein längerer Kontakt des Fräskopfes mit der Hirnhaut möglich.
Bislang ist der neuartige Fräsroboter erst an Präparaten experimentell getestet worden. In einem nächsten Schritt soll jetzt die Funktionalität des Systems weiter erhöht werden. In zwei Jahren soll in Zusammenarbeit mit der Universitätsklinik des Saarlandes der klinische Praxistest erfolgen. Kay Müllges
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