Minimalinvasive robotergestützte Implantation von
Pfannen- und Femurkomponente beim Totalersatz des Hüftgelenks

Projektpartner:   

      

Frankfurter Rotkreuz Krankenhäuser, Frankfurt/M,
Prof. Dr.med. Fridun Kerschbaumer


Deutsch

In diesem Vorhaben soll die Anwendung neuer minimal invasiver Operationstechniken in der Hüftchirurgie in Verbindung mit einem von den Antragstellern entwickelten navigierten Assistenz-Robotersystem untersucht werden. Sein Konzept unterscheidet sich grundlegend von dem bekannten Stand der Kunst beim Hüftgelenkstotalersatz, und zwar im Vergleich sowohl zu rein manuellen Verfahren als auch zu navigationsbasierten Verfahren als auch zu dem der bisher eingesetzten Hüftroboter “Robodoc“ und “CASPAR“. Es bietet neue Verfahren sowohl bei der CT-freien Operationsplanung als insbesondere auch bei der roboterunterstützten Operationsdurchführung.

Basierend auf den bereits erzielten Ergebnissen soll das modiCAS Assistenz-Robotersystem so weiterentwickelt werden, dass sich eine einfache Handhabung im klinischen Alltag ergibt und die Vorteile neuer minimal invasiver Operationsverfahren bestmöglich mit technischer Unterstützung umgesetzt werden können. Dabei sollen weltweit erstmals beide Teile der Operation (Implantation von Pfannen- und Schaftprothese) in einem integralen Ansatz mit Roboterunterstützung ausgeführt werden.

Um die angestrebte Funktionalität und Interaktivität des Assistenzroboters auch bei Verwendung eines industriellen Roboterarms zu erreichen, wurde die Steuerung des Herstellers im Laufe des Projekts vollständig durch eine eigene Lösung ersetzt, die auf der herstellerseitigen Geschwindigkeitsregelung der Einzelgelenke aufsetzt. Ein speziell implementierter Modus dient zur Echtzeit-Nachführung des Roboters bei kleinen Patientenbewegungen, wodurch eine rigide Fixierung der Patientenstruktur während der Operation nicht erforderlich ist. Dazu wurden verschiedene Regelstrategien und –algorithmen untersucht, um die höchstmögliche Dynamik zu erzielen.


 

English
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gefördert im Schwerpunktprogramm der DFG
"Medizinische Navigation und Robotik SPP1124"


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