Faulhaber, Roboter OP

Roboter im OP-Saal werden bei verschiedenen Eingriffen eingesetzt. - Bild: Faulhaber

| von Volker Beck, Faulhaber

Schon heute kommen Robotersysteme bei einer Vielzahl von chirurgischen Anwendungen zum Einsatz, so zum Beispiel in der Orthopädie, der Neurologie, bei Herz-Thorax-Eingriffen oder im Hals-Nasen-Ohren-Bereich. Neben etablierten Herstellern drängen innovative Start-Ups auf den Markt.

Nicht nur bei roboter-unterstützten Eingriffen setzt man in der Medizintechnik auf FAULHABER. So werden Antriebssysteme zum Beispiel bei implantierbaren Herzpumpen, chirurgischen Handwerkezeugen, in der Ophthalmologie, in der Kosmetik und in der medizinischen Bildgebung und -verarbeitung eingesetzt.

Zitterfrei und präzise: Welche Vorteile Roboter im OP bringen

Im OP-Saal herrscht konzentrierte Ruhe. Das Team bereitet die Patientin für die Operation vor. Doch den ersten Schnitt setzt nicht etwa ein Arzt, sondern ein Roboter. Der Chirurg sitzt konzentriert vor seiner OP-Konsole und steuert von dort mit seinen Joysticks die Roboterarme, die für den Eingriff am OP-Tisch eingesetzt werden. Selbst nach einer 24-Stunden-Schicht schneidet der Roboter absolut zitterfrei und präzise. Die Kamera, die vor allem für minimal-invasive Operationen wichtig ist, liefert jederzeit optimal aufbereitete Bilder, absolut erschütterungsfrei. Am 3D-Bildschirm sieht der Arzt genau, was im Bauchraum der Patientin vor sich geht.

Anstelle der herkömmlichen 2D-Sicht, die oft sehr eingeschränkt ist, erkennt er auf dem 3D-Monitor jedes Detail. Zudem sorgen die schlanken Hightech-Arme im Vergleich zu herkömmlichen Eingriffen für deutlich mehr Bewegungsfreiheit beim Schneiden, Reparieren oder Nähen. Da im Vorfeld jeder OP der Körper des Patienten ganz genau vermessen wird kann der Computer ein 3D-Bild des Operationsgebietes erstellen.

Über Umrechnungen der Eingaben des Chirurgen am PC sind Schnitte im Bereich von zehntel Millimeter möglich, etwas, das rein manuell unmöglich ist. Rechnergestützt kann ein Roboter jederzeit prüfen, ob der Arzt noch genau da operiert, wo es notwendig ist. Im Zweifel kann das System den Arzt stoppen und so potentielle Behandlungsfehler verhindern.

OP Roboter
Medizinroboter: Einsetzbar für verschiedenste Anwendungen. - Bild: Faulhaber

Wo Roboter beim Operieren eingesetzt werden können

Es gibt fast kaum einen medizinischen Eingriff, bei dem ein roboter-unterstütztes Operieren nicht möglich wäre. Bereits heute bieten mehr als 70 Firmen Systeme für verschiedenste Eingriffe an. So zum Beispiel bei Eingriffen an der Wirbelsäule, dem Knie, der Hüfte, im Bauchraum, in der Neuro-Chirurgie, im Hals-Nasen-Ohren-Bereich, bei Biopsien, in der Gynäkologie und Urologie oder auch bei Operationen am Herz oder im Auge.

Auch vor Haartransplantationen macht die Technik nicht halt. Die im OP eingesetzten Geräte sind je nach Einsatzzweck unterschiedlich konzipiert. Die Bandbreite reicht von sehr voluminösen mehrarmigen System bis zu Systemen, die nicht größer sind als eine Getränkedose. Während das erst genannte System bei komplexen Eingriffen eingesetzt wird, so dient das letztgenannte lediglich dazu, die Instrumente akkurat an der gewünschten Stelle zu halten.

OP-Konsole Faulhaber
Der Chirurg steuert den OP-Roboter über eine OP-Konsole. - Bild: Faulhaber

Medizintechnik mit Antrieb

Die Patientin bekommt von den Vorgängen rund um die OP nichts mit. Ihre Narkose wirkt. Eine Anästhesistin überwacht konzentriert die Vitalfunktionen. Sie kann sich bei der künstlichen Beatmung auf FAULHABER verlassen. In der Turbineneinheit des Beatmungsgerätes, das in das Anästhesiesystem integriert ist, arbeitet ein bürstenloser Highspeed DC Motor mit nur 24 Millimetern Durchmesser. Dieser ist nicht nur extrem schnell und geräuscharm über den gesamten Drehzahlbereich, sondern auch extrem dynamisch. Das ermöglicht eine möglichst natürliche Beatmung. Sowohl Erwachsene, Kinder und Neugeborene können damit über die komplette Narkose hinweg adäquat und möglichst natürlich beatmet werden. Die turbinenbasierte Beatmung erlaubt zudem zu jeder Zeit die freie Durchatembarkeit (Spontanatmung) der Patienten.

Tägliche Routine: Roboter-unterstütztes Operieren

Roboter-unterstütztes Operieren ist also keine Zukunftsmusik, sondern bereits heute tägliche Routine in vielen OP-Sälen auf der ganzen Welt. Auch wenn es bereits eine telemedizinische OP gab, wo der Arzt in den USA am Monitor saß und den Patienten in Frankreich operierte – die Regel sieht eher so aus: Roboter und Computer agieren als Assistenten des Menschen vor Ort im OP-Saal. Jahrelange ärztliche Erfahrung lässt sich eben nicht in eine Programmiersprache übersetzen. Aber man kann Eingriffe durch den Einsatz von Robotern sicherer machen. Und FAULHABER spielt dabei eine wichtige Rolle. Sowohl am Patienten als auch im Patienten.

OP Roboter Faulhaber
Vorteile der Robotik im OP-Saal und dafür geeignete FAULHABER Antriebe: (1) Bürstenlose DC-Flachmotoren mit integriertem Encoder (Serie 3216 … BXT IEF3-4096). (2) Bürstenlose DC-Servomotoren, sterilisierbar (Serie 2057 … BA). (3) DC-Kleinstmotoren (Serie 1024 … SR).

Für die Medizin & Robotik geeignet

Da roboter-unterstütztes Operieren in immer mehr Disziplinen eingesetzt wird, steigt auch der Bedarf an Antriebssystemen, etwa für die Positionierung von Roboterarmen. Hier sind hochdynamische Systeme  gefragt, die in kürzester Zeit die volle Drehzahl liefern.

FAULHABER Antriebssysteme verfügen dank ihrer eisenlosen Wicklungstechnik und flacher Drehzahl-/Drehmomentkennlinien über die dafür erforderlichen Eigenschaften wie etwa exakte Positionierung und Drehzahlkontrolle. Leistungsstarke Motorfamilien wie FAULHABER BX4 oder BP4 sowie die neue BXT Baureihe eignen sich daher, ergänzt um das umfangreiche Portfolio an Getrieben, optischen, magnetischen oder absoluten Encodern sowie Speed und Motion Controllern, optimal auch für anspruchsvolle Robotikanwendungen in der Medizin, aber auch in vielen weiteren Einsatzgebieten.

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