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Intelligente 3D-gedruckte interaktive Roboter zur interventionellen Radiologie und Chirurgie

OP-Roboter kommen heutzutage bei zahlreichen chirurgischen Eingriffen in Operationssälen zum Einsatz. Die Roboter führen dabei nicht autonom Aufgaben durch, sondern unterstützen den Chirurgen bei seiner Arbeit. Technologische Fortschritte, z.B. Verbesserungen bei der Computerleistung und  bei den bildgebenden Verfahren, bildeten die Grundlage für diese Entwicklung.

In dem Projekt SPIRITS entwickeln die Projektpartner nun einen Assistenzroboter für die spezifische Fragestellung der interventionellen Radiologie. Bei der interventionellen Radiologie werden unter Bildsteuerung perkutane Eingriffe zur Therapie z.B. von Krebserkrankungen vorgenommen, indem tumorversorgende Blutgefäße verschlossen oder tumorzerstörende Interventionen (Kryoablation, Radiofrequenzablation) durchgeführt werden. Das zu lösende Problem ist dabei, dass derzeit bei bildgebenden Verfahren wie CT oder MRT der Arzt aus Sicherheits- oder Platzgründen die sichere und zielgerichtete Einführung der Nadel unter sehr schwierigen Bedingungen durchführen muss. Hier soll der Assistenzroboter eine Fernbedienung durch den Arzt ermöglichen.

Die Forschungsarbeiten zur Entwicklung des Assistenzroboters verbinden verschiedene Technologien und interdisziplinäre Kompetenzen der Partner: mittels 3D-Druck soll ein einfach zu bedienender Werkzeughalter mit hydraulisch angetriebenen Robotergelenken entstehen. Das ferngesteuerte Nadelsystem soll intelligent agieren und wird mit einem taktilem Feedbacksystem und einem Kraftsensor in der Nadelspitze ausgestattet, der zur Effizienzsteigerung der Nadelinsertion beiträgt. Der Beitrag der HFU (AG Mescheder, iMST) besteht darin, mit mikrosystemtechnischen Prinzipien ein taktiles Feedbacksystem zu realisieren, mit dem der Arzt die bei Einführen der Nadel wirkende Kraft taktil wahrnehmen kann.

Projektpartner
  • Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Strasbourg, Frankreich
  • Hochschule Furtwangen, Deutschland
  • Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Deutschland
  • Fachhochschule Nordwestschweiz, Schweiz
  • Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Schweiz
Assoziierte Partner
  • Universität Mainz, Deutschland
  • Alsace Biovalley, Frankreich
  • Axilum Robotics, Strasburg, Frankreich
  • Memry GmbH, Weil am Rhein, Deutschland
  • Handy Tech Elektronik, Horb-Nordstetten, Deutschland
  • Sensoptic, Losone, Schweiz
  • iSYS Medizintechnik, Kitzbühel, Österreich
  • Baur, St. Aubin-Sauges, Schweiz
Förderung

Das Projekt wird im Rahmen des Förderaufrufs "Wissenschaftsoffensive 2016" innerhalb des Programms INTERREG V A Oberrhein (2014-2020) mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und mit regionalen Mitteln über die Länder Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz, der Région Grand Est sowie der Confédération Suisse (NPR/CTE), Canton d'Argovie, Canton de Bâle-Campagne und Canton de Bâle-Ville gefördert.

SPIRITS (I10330-1)
SPIRITS (I10330-2)
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