Roboter – sichere Helfer des Menschen

Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Robotersysteme

Forschungscampus STIMULATE

Im Forschungscampus STIMULATE erforschen und entwickeln interdisziplinäre Teams bildgeführte minimal-invasive Diagnose- und Therapiemethoden in gesellschaftlich höchst relevanten Krankheitsbildern. Das Fraunhofer IFF leitet innerhalb des Forschungscampus die Forschungsgruppe Robotik, die sich mit applikationsübergreifenden Fragestellungen zum Einsatz von Robotern und verwandten Technologien für konkrete Anwendungen in der Medizin beschäftigt. Zu den Anwendungsszenarien zählt insbesondere die exakte Elektrodenplatzierung  für die Radiofrequenzablation von Wirbelsäulentumoren.

Assistenzrobotik für die minimalinvasive Chirurgie

Metastasierende Tumore sind die häufigste bösartige Erkrankung des Skelettsystems. Die Linderung der Schmerzen und die Prävention von Komplikationen, wie pathologische Frakturen, sind wichtige Teile der Behandlung des Patienten. Hierfür ist die bildgeführte minimalinvasive Radiofrequenzablation ein etabliertes Behandlungsverfahren. Für Patienten mit Wirbelsäulentumoren dient sie zur Stabilisierung der Wirbel und Vermeidung von neurologischen Störungen.

Trotz guten Erfolgschancen dieser Behandlung steht der Chirurg während der Intervention unter einer hohen körperlichen Belastung. Um die notwendige Genauigkeit bei der Platzierung der Elektroden zu erreichen, muss der Chirurg häufig schwierige, nicht ergonomische Körperhaltungen einnehmen. Des Weiteren steht der Chirurg während der Intervention unter einer erhöhten Strahlenbelastung durch das Bildgebungssystem. Durch den Einsatz eines Roboters soll die Strahlenbelastung für den Chirurgen reduziert und die Ergonomie und Genauigkeit bei der Elektrodenplatzierung verbessert werden.

Aus diesem Grund wird im Rahmen des STIMULATE Projektes ein Assistenzsystem auf Basis eines Leichtbauroboters in enger Kooperation zwischen dem Fraunhofer IFF, der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg sowie den Industriepartnern KUKA und Siemens entwickelt. Dieses System soll den Chirurgen durch geführte Bewegungen bei der Elektrodenplatzierung unterstützen. Dabei werden verschiedene am Fraunhofer IFF entwickelte Technologien kombiniert, um eine sichere Mensch-Roboter Kooperation zu gewährleisten. Des Weiteren werden Grundlagenuntersuchungen zu Fragestellungen der operationsprozessoptimierten Bewegungsplanung sowie von regelungstechnischen Aspekten des Eingriffs durchgeführt. Eine Besonderheit des Projektes ergibt sich durch die räumliche Nähe zum Forschungscampus, wodurch sich die einmalige Gelegenheit bietet, das System während der gesamten Projektlaufzeit in einer OP-nahen Umgebung zu entwickeln und zu evaluieren.

 

 

Forschungscampus - öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen