Chirurgische Assistenzsysteme für Single-Port-Technologie
Um bei chirurgischen Eingriffen die Traumata bei Patienten so gering wie möglich zu halten, hat sich in den letzten Jahren das Prinzip der minimal-invasiven Chirurgie etabliert. Eine wichtige Entwicklung war hierbei die Laparoskopie. Bei dieser wird über starre Endoskope (Laparoskope) ein Eingriff im Bauchraum vorgenommen.
Bei herkömmlichen laparoskopischen Eingriffen werden jedoch meist mehrere Inzisionen benötigt, beispielsweise zum Einführen der Kamera oder zur Opponierung von Instrumenten.
Um Verletzungen gesunden Gewebes weiter zu verringern und somit die Genesungsdauer von Patienten zu verkürzen, ist das Ziel der Single-Port-Technologie, minimal-invasive Eingriffe über einen einzigen Zugang zu ermöglichen. „Single-Port“ bedeutet, dass über einen einzigen Schaft oder Arm mehrere, unabhängig voneinander steuerbare Instrumente gebündelt werden. Es könnte folglich sogar der gleiche Zugangsweg benutzt werden, wie dies bei der Standardendoskopie erfolgt. Am Zielobjekt kann jedoch von einem zuführenden Arm auf mehrere operierende Arme gewechselt werden, um somit die Beweglichkeit signifikant zu erhöhen und eine gegenüberliegende Position der Instrumente zu ermöglichen.
Im Rahmen dieses DFG-Projektes soll in enger Zusammenarbeit zwischen den Ingenieurswissenschaften (Medizintechnik, angewandte Mechanik, Robotik) und klinischen Disziplinen (Viszeralchirurgie, Gastroenterologie) ein aktives Single-Port-System erforscht werden. Am Ende dieses Forschungsprojektes steht ein Prototyp, der über ein flexibles Trägersystem und flexible Manipulatoren verfügt.
Die Erforschung und Implementierung eines Simulationsmodells, welches ständig mit Experimenten am realen System abgeglichen werden muss, ist die Kernaufgabe des Lehrstuhls für Angewandte Mechanik. Da eine Platzierung von Antrieben aus Gründen der Sterilisierbarkeit außerhalb des Bauchraums notwendig ist, ist in dieser Modellierung der Einfluss der Reibung unbedingt zu berücksichtigen. Nur so kann die erforderliche präzise Ansteuerung des Gerätes gewährleistet werden.
