Roboterassistierte Umstellungsosteotomie: Computer- und roboterassistierte Umstellungsosteotomie unter Verwendung neuartiger Osteotomieverfahren und kraft-/ momentenbasierter, robotischer Operationsplanung und Operationsausführung

机器人辅助调整截骨术：使用新型截骨术程序和基于力/力矩的机器人手术规划和执行进行计算机和机器人辅助调整截骨术

• 批准号: 158373448
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Robotik und Prozessinformatik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/158373448?language=en
• 关键词: Roboterassistierte; Umstellungsosteotomie; Computer; und; roboterassistierte

Angeborene oder z.B. nach Frakturen oder Tumoren erworbene Fehlstellungen der unteren Extremitäten des menschlichen Skeletts führen unter Belastung in der Regel zu einer ungleichmäßigen Druckverteilung in den angrenzenden Gelenken (Knie/Hüfte). Bleiben diese Fehlstellungen unbehandelt, kommt es in der Folge nicht selten zu Abnutzungserscheinungen, die schließlich einen Gelenkersatz erforderlich machen. Eine rechtzeitig durchgeführte und erfolgreiche Korrekturoperation kann somit dazu beitragen, die Prothesenimplantation zu vermeiden oder zumindest entscheidend zu verzögern. Die exakte Herstellung der optimalen Druckverteilung im Knie ist ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Operation mit den gewünschten positiven Langzeitergebnissen beim Patienten. Allerdings stehen intraoperativ derzeit keine Hilfsmittel zur Verfügung, mit denen die Druckverteilung bei belastetem Knie zuverlässig gemessen werden könnte. Darüber hinaus ist die unter biomechanischen Gesichtspunkten optimale Osteotomieform (Schnittführung) der Focal-dome Osteotomie aufgrund der schwierigen technischen Durchführung klinisch nicht etabliert, sodass in der Praxis auf andere, suboptimale Osteotomieformen ausgewichen wird.Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Erprobung neuartiger Operationsmethoden, durch die eine Steigerung der Qualität der oben genannten chirurgischen Eingriffe erreicht werden kann, indem eine präzise OP-Planung und OP-Durchführung gewährleistet wird. Mithilfe einer robotisch-/sensorischen Analyse der Kraft-/Belastungsverteilung im Kniegelenk wird automatisch ein Operationsplan generiert, der sowohl eine optimal platzierte Osteotomie (Schnittebene bzw. -kurve) als auch einen optimalen Korrekturwinkel beinhaltet. Bei der Schnittführung sollen neue Technologien zum Einsatz kommen, die die konventionellen Methoden hinsichtlich Qualität (Oberflächenglätte) der Schnittflächen und thermischer Effekte während des Schneidprozesses übertreffen. Das Wasserstrahlschneiden ist eine Technologie, die beide Bedingung erfüllt und die im Rahmen dieses Antrags für diese klinische Anwendung weiterentwickelt und erprobt werden soll. Das Führen des Wasserstrahlschneidinstruments wird hochpräzise durch einen Roboter erfolgen, der schließlich auch die Korrekturbewegung unter Verwendung von Kraft-/Momentensensorik, Röntgenbildgebung und chirurgischer Navigation durchführt.Die erfolgreiche Bearbeitung dieses Projekts wird im medizinischen Bereich neue Erkenntnisse bzgl. Planung und Herstellung optimaler Belastungsverhältnisse im Kniegelenk durch Korrekturoperation erzielen. Darüber hinaus wird die klinische Anwendbarkeit der anspruchsvollen Focal-dome Osteotomie durch die zu entwickelnden Methoden gefördert. Im Ingenieursbereich wird die Technologie des Wasserstrahlschneidens in Richtung einer klinischen Anwendbarkeit weiterentwickelt werden. Im robotisch-/informatischen Bereich werden schließlich neue Methoden zur Qualitätskontrolle bei chirurgischen Eingriffen durch Multisensorintegration/-fusion und durch den Einsatz von Robotern entwickelt werden.

Angeborene order z.b.nach Frakturen order Tumoren erworbene Fehlstellungen der Unteren Extremitäten des menschlichen Sketts führen Unter Belastung in der Regel zu einer ungleichmäçigen Druckvertiung in den angrenzenden Gelenken(Knie/Hüfte).他说：“我不知道该怎么做，也不知道该怎么做。”在此基础上，我们将为您提供更多的服务，并为您提供更多的服务。他说：“这是一项非常重要的行动，我们将继续努力。”所有这些都是在手术中发生的，而不是像现在这样。在生物力学的作用下，鼻骨在局部穹顶截骨术下形成最优的骨形态(Schnittführung)，在实践中应用苏打水、次优方案和新的手术方法。Mithilfe einer Robotisch-/Sensorischen分析der Kniegelenk wird自动化操作计划通用，De sowohl eine最佳Platzierte截骨术(Schnittebene BZW.-kurve)也是最好的吸入器。在施尼特夫兰和施耐德雷芬的指导下，施耐德夫林和施耐德施特雷芬。这是一项新的技术，也是一项重要的技术。Das Führen des Wasserstrahlschneid Instruments Will Hochpräzise duch einen Roboter erfolgen，der Schlieélich auch die Korrekturbewegung unter Verwendung von Kraft-/Momentensorik，Röntgenbildgebung and chirurischer Navigcher Navichführ.Die ergreiche Bearbeitung dieses es Projekts wird im im zinischen Neich Neue Erkenntnisse bzgl.计划和赫斯泰隆的最优化在Kniegelenk和Korrekturoperation erzielen。达鲁伯尔·希瑙斯将接受一种新的、广泛的局部圆顶截骨术，该截骨术将在卫理公会工作。我是一名工程师，我将为您提供一种新的技术支持。我的机器人-/信息技术是新的方法和质量的控制和多传感器集成/-融合和持续的机器人和机器人的纠缠。

项目成果

Effect of Medial Opening Wedge High Tibial Osteotomy on Intraarticular Knee and Ankle Contact Pressures

• DOI: 10.1002/jor.22793
• 发表时间: 2015-04-01
• 期刊: JOURNAL OF ORTHOPAEDIC RESEARCH
• 影响因子: 2.8
• 作者: Suero, Eduardo M.;Sabbagh, Yaman;Liodakis, Emmanouil
• 通讯作者: Liodakis, Emmanouil

Robot guided water jet cutting to assist osteotomies of human bones

机器人引导水射流切割辅助人体骨骼截骨

• DOI: 10.1109/icra.2014.6907136
• 发表时间: 2014
• 期刊: 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)
• 作者: R. Westphal;D. Zaremba;T. Hassel;E. Suero;H. Nael;M. Citak;C. Krettek;F. Bach;F. Wahl
• 通讯作者: F. Wahl