Komponenten und Architektur eines navigierten Assistenzroboters für chirurgische Anwendungen (Components and Architecture of a Navigated Robot System for Surgical Applications)

Abstract Der Beitrag beschreibt ein universelles Chirurgieassistenzsystem, das durch die Kombination von Navigation und Robotik gekennzeichnet ist und eine neue, in hohem Maße interaktive Arbeitsweise der Roboter-Komponente realisiert. Damit wird es möglich, die spezifischen Vorteile beider Systemkomponenten auszunutzen: Das Navigationssystem dient zur genauen und schnellen Registrierung der Patientenanatomie mit Hilfe eines elektro-optischen 3D-Digitalisiersystems, während der Roboterarm als mechatronische Ergänzung der Navigation zur Führung und Positionierung der chirurgischen Instrumente eingesetzt wird und Probleme durch Abrutschen oder Zittern vermeidet. Außerdem ist es möglich, den Roboterarm bei kleinen Patientenbewegungen on-line nachzuführen, sodass die räumliche Zuordnung zwischen Patientenstruktur und chirurgischem Werkzeug stets erhalten bleibt. In diesem Beitrag wird vor allem die erzielbare statische Systemgenauigkeit diskutiert.

[1]  Y. Matsuoka,et al.  Robotics for surgery. , 1999, Annual review of biomedical engineering.

[2]  Russell H. Taylor,et al.  Medical robotics in computer-integrated surgery , 2003, IEEE Trans. Robotics Autom..

[3]  W. Korb,et al.  Robots in the operating theatre--chances and challenges. , 2004, International journal of oral and maxillofacial surgery.

[4]  Andrew D. Wiles,et al.  Accuracy assessment and interpretation for optical tracking systems , 2004, Medical Imaging: Image-Guided Procedures.

[5]  Max A. Viergever,et al.  A survey of medical image registration , 1998, Medical Image Anal..

[6]  F. Kerschbaumer,et al.  Using robots to increase the accuracy of surgical interventions , 1998, IECON '98. Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (Cat. No.98CH36200).

[7]  Markus Schwarz,et al.  Robotik, Navigation, Telechirurgie : Stand der Technik und Marktübersicht , 2002 .

[8]  Jay B. West,et al.  Designing optically tracked instruments for image-guided surgery , 2004, IEEE Transactions on Medical Imaging.

[9]  Alois Knoll,et al.  The Endo[PA]R system for minimally invasive robotic surgery , 2004, 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (IEEE Cat. No.04CH37566).