Robotica nieuws

Intelligent Tool Drive helpt chirurg een handje

Onder de benaming ‘Intel-ligent Tool Drive’ (ITD) ontwikkelt een Duits samenwerkingsverband uit wetenschap en bedrijfsleven een robotsysteem voor chirurgische toepassingen dat in de hand kan worden gehouden. Mens en machine werken letterlijk ‘hand in hand’: de robot wordt door de hand van de chirurg geleid, maar heeft als taak om de leidende hand te corrigeren. De ITD moet dus storende bewegingen compenseren, zowel van de hand van de chirurg als mogelijke bewegingen van de patiënt. De bedoeling is om de nauwkeurigheid van de operatietechniek te verhogen.

De ITD is niet de eerste operatierobot. Over eerdere robots waren patiënten gezien de operatieresultaten niet tevreden. Bovendien moesten chirurgen de controle bijna helemaal aan het systeem overgeven. Van de ITD verwachten de ontwikkelaars meer acceptatie zowel van patiënten als van artsen, omdat uiteindelijk de chirurg de operatie uitvoert. Hij heeft de controle over het proces en wordt door deze operatierobot alleen ondersteund.

De operatierobot is uitgevoerd als boor of frees en wordt vooral gebruikt bij operaties waarbij een heup- of kniegewricht wordt vervangen. Doel is echter om de ITD tot een universele machine te ontwikkelen om te kunnen besparen op instrumentatie voor operatiekamers.

De verschillende processen die het systeem moet kunnen uitvoeren worden door zijn eigen ‘intelligentie’ zodanig gestuurd, dat fouten tijdens het werk niet eens kunnen optreden. De planning vindt plaats bij de computer maar de voorgeprogrammeerde bewerkingen komen van de hand en onder controle van de chirurg.

Prototype
In het kader van een programma van de Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) en het Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWT) is al een prototype vervaardigd. Het gaat er nu om dit verder te verbeteren zoals de reductie van de grootte en het gewicht, dit voor betere hanteerbaarheid in de operatiekamer. De ITD moet voor het einde van het project (1 juni 2015) slanker kleiner en slimmer worden.

Het prototype van de ITD (foto) is gemonteerd op een driepoot van 65 cm hoog. Op de behuizing en op het werkstuk zijn passieve markers (lichtpuntjes) aangebracht, zodat ze allebei met een optisch volgsysteem kunnen worden waargenomen. Het werktuig (boor) wordt over zes vrijheidsgraden bewogen met behulp van hexaglide kinematica, zodat verstoringen vanuit alle richtingen kunnen worden gecompenseerd als aan het werkstuk wordt gewerkt.

Samenwerking
Het samenwerkingsproject staat onder wetenschappelijke leiding van de sectie experimentele orthopedie en ongevallen chirurgie, verbonden aan het Orthopädisch-Unfallchirurgisches Zentrum van de Universitätsmedizin Mannheim. Het project kreeg in het kader van de ‘KMU-innovativ Medizintechnik’ een subsidie van € 1,3 miljoen van het Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Projectcoördinator is MRC Systems in Heidelberg; samenwerkende partners zijn Binder Elektronik in Sinsheim, de Lehrstuhl für Automation aan het Zentral Institut für Technische Informatik (ZITI) van Universität Heidelberg en het EMB-Lab van de Hochschule Mannheim.

Mechanische constructies behoren tot de specialiteiten van MRC Systems , dat medische systemen op het gebied van laser en optiek, kernspin-tomografie, elektronica en software ontwikkelt. Het ZITI coördineert de ontwikkeling van de geavanceerde besturings- en regeltechniek. Binder Elektronik ontwerpt en bouwt de elektronische componenten van de robot. Het EMB-Lab ontwikkelt een vervolgsysteem, dat een wezenlijk onderdeel vormt van de sensoren. Aesculap in Tuttlingen, onderdeel van B. Braun Melsungen, focust zich op de producten en diensten voor chirurgische en interventionele kernprocessen.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven