Systemsteuerung eines "Single-Port" Systems für die minimal-invasive Chirurgie zur nahtlosen Einbettung in den Operationsablauf

用于微创手术的“单端口”系统的系统控制，可无缝集成到手术过程中

• 批准号: 180323579
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Alois Knoll
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/180323579?language=en
• 关键词: Systemsteuerung; eines; Single; Port; Systems

Die minimalinvasive Chirurgie entwickelt sich gegenwärtig mit Blick auf die Traumareduktion zur „Single-Port“-Chirurgie, bei der alle Instrumente gebündelt durch einen einzelnen Zugang (hier: in den Bauchraum) eingeführt werden. Die dafür zu entwickelnden Systeme müssen sich nahtlos in die gewohnten chirurgischen Arbeitsabläufe einfügen, über eine großes Maß an mechanischer Flexibilität verfügen, sowie eine ausreichende Anzahl an Freiheitsgraden aufweisen, um die notwendigen Manipulationen vornehmen und Hindernisse umgehen zu können.Zur Realisierung des Potentials, das ein „Single-Port-System“ (SPS) bietet, ist die Erarbeitung von Antworten auf ganz neue Herausforderungen an die Steuerung und Bedienschnitt-stelle (zum Arzt hin) erforderlich. Für ein sicheres Operieren ist vor allem eine realitätsnahe „Immersion“ des Operateurs in den Situs unerlässlich: nur über eine intuitive Bedienung mittels einer multimodalen Schnittstelle zum Operateur wird die inhärente Komplexität des SPS mit seinen vielen Freiheitsgraden beherrschbar. Dafür werden neben einer Instrumenten-Kinematik und -Steuerung, die über eine „Ausdrucksstärke“ wie die menschlichen Arme verfügt, eine Kraftrückkopplung, eine 3D-Rekonstruktion des Situs und deren Darstellung mit überlagerten prä- und intraoperativen Daten benötigt. Ferner sollte das SPS unter-stützend kurze, automatisch ablaufende Aktionsfolgen anbieten, die auf Verlangen des Operateurs jederzeit abgerufen werden können. Perspektivisch kann auch eine situierte Analyse des Arbeitsablaufs durch externe Sensorik und eine Erkennung des gegenwärtigen „Operationszustandes“ berechnet werden, die für antizipatorische Unterstützung des Operateurs herangezogen werden kann.

微创外科手术在所有手术工具都通过一个单独的Zugang（在Bauchraum）韦尔登完成时，可以通过Blick在“单端口”外科手术创伤上进行手术。该系统的开发必须在其工作原理上有所突破，即建立一个大的可扩展的机械系统，并在其上安装一个可扩展的接口，以实现非传统的操作和障碍。这是一种新的艺术形式，是对艺术和建筑的一种新的理解。Für ein sicheres Operieren ist vor allem eine realitätsnahe“Immersion”des Operateurs in den Situs unerlässlich：努尔über eine intuitive Bedienung mittels einer multimodalen Schnittstelle zum Operateur wird die inhärente Komplexität des SPS mit seinen vielen Freiheitsgraden beherrschbar. Dafür韦尔登设计了一种运动学和操纵仪器，这种“Ausdrucksstärke”与menschlichen Arme verfügt、Kraftrückkkopplung、3D重建部位和Daren Darstellung一样，具有更大的压力和术中数据优势。首先，SPS需要在工作时间内自动关闭，并在操作员的工作时间内关闭韦尔登。Perspektivisch kann aun eine situierte Analyse des Arbeitsablaufs durch externe Sensorik und eine Erkennung des gegenwärtigen“Operationszustandes”berechnet韦尔登，die für antizipatorische Unterstützung des Operateurs herangezogen韦尔登.