Minimalinvasive Chirurgie

Das Bristol Robotics Laboratory verwendet maxon Produkte als Teil eines Projekts zur Entwicklung roboterassistierter, minimalinvasiver Chirurgie (engl. Robot Assisted Minimally Invasive Sugery, RAMIS). 

Roboterassistierte Schlüsselloch-Chirurgie

Der Einsatz von Robotern in der minimalinvasiven Chirurgie (MIC), auch Schlüsselloch-Chirurgie genannt, bietet gegenüber der herkömmlichen minimalinvasive Chirurgie viele Vorteile, darunter eine verbesserte Sicht, höhere Präzision und grössere Bewegungsfreiheit. Das SMARTsurg-Projekt wurde gestartet, um ein hochmodernes System für die robotergestützte MIC zu entwickeln.

Das Projekt-Team setzt sich aus zehn europäischen Institutionen renommierter klinischer, akademischer und industrieller Partner zusammen. Das Bristol Robotics Laboratory (BRL) ist eine dieser Institutionen. maxon hat bereits bei mehreren Projekten mit BRL zusammengearbeitet und war hocherfreut über das Angebot, auch bei RAMIS mitzuwirken. 

Das Team setzt maxon DC-Motoren und Steuerungen für den Antrieb und die Positionierung des mit drei Fingern ausgestatteten, chirurgischen Instruments ein, das in den Körper eingeführt wird. Das Instrument wird über Exoskelette gesteuert, die die chirurgische Fachkraft an den Händen trägt. Zudem entwickelt das Team auch eine intelligente Brille, die Chirurg:innen eine realistische Sicht auf die Vorgänge im Innern des Körpers erlaubt. Nach Aussage des Teams sind maxon Produkte besonders benutzerfreundlich und bieten die für diese Anwendung erforderliche hohe Leistungsdichte und Präzision. 

Über den maxon online Konfigurator wählte und konfigurierte BRL den bürstenbehafteten DC-Motor DCX 19 S, das Getriebe GPX 22, und den Encoder ENX 10. Die Verwendung des maxon Konfigurators hat den Vorteil einer kurzen Vorlaufzeit.

Die Online-Zusammenstellung der maxon Produkte ermöglichte die Konfiguration eines perfekt aufeinander abgestimmten Pakets in Bezug auf Abtriebsdrehmoment, Drehzahl und Encoder-Feedback. Darüber hinaus konnten auch die physikalischen Abmessungen einfach und schnell mit nur einem Klick auf die entsprechende Schaltfläche umgesetzt werden, einschliesslich der vollständigen technischen Details des gewählten Pakets und eines 3D-CAD-Modells. Die EPOS2-Positioniersteuerung von maxon sowie das CAN-Kommunikationsprotokoll stellen sicher, dass jede Achse auf die Befehle des Master Controllers hinsichtlich Position, Drehzahl und Drehmoment reagiert.

Sanja Dogmadzi, Professorin der Medizinrobotik am BRL erklärte: «Obwohl sich RAMIS wachsender Beliebtheit erfreut, wird das Potenzial der Verbesserung von Behandlungsergebnissen bei Patient:innen sowie anderen medizinischen Verfahren noch nicht vollständig ausgeschöpft. Der Hauptgrund dafür sind die gravierenden Einschränkungen der gegenwärtigen Instrumente, Steuerungen und des Feedbacks an den Chirurgen bzw. die Chirurgin. Besonders der eingeschränkte Zugang, das fehlende Force-Feedback und der Einsatz starrer Werkzeuge bei engen Platzverhältnissen und in nächster Nähe zu Organen stellen Herausforderungen dar, die der Nutzung in vollem Umfang entgegenstehen.»  

Die Entwicklung einer Roboterchirurgieplattform brachte die Einführung der 3D-Sicht und erhebliche Verbesserungen bei der Bewegungsfreiheit mit sich. Roboterassistierte, minimalinvasive Chirurgie verringert die Anforderungen an die Chirurg:innen, verkürzt die Einarbeitungszeit und führt zu einer grösseren Genauigkeit, Sicherheit sowie zu einer kürzeren Eingriffsdauer.