Entwurf eines Operationsaufbaus für das roboterassistierte MiroSurge-Chirurgiesystem

Abstract

Anders als bei einer offenen Operation (OP), erfolgt bei der Minimalinvasiven Chirurgie (MIC) der Eingriff über kleine Einschnitte in die Haut und mit Hilfe stabförmiger OP-Instrumente in den Körper. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird für dieses Operationsverfahren das Robotersystem MiroSurge entwickelt. Das Ziel dieser Studie ist die interdisziplinäre Entwicklung und Validierung von möglichen Operationsszenarien für das roboterassistierte Chirurgiesystem. Durch die enge Zusammenarbeit von Ärzten, Ingenieuren und Designern wurde die Tauglichkeit einzelner Entwürfe überprüft und weiterentwickelt. Konkrete Darstellungen und modellhafte Umsetzungen der Entwürfe dienten als Hypothesen und als Gesprächsgrundlage. Neben der qualitativen Befragung von Probanden, während Feldbeobachtungen und Usability-Tests im Labor wurden zur Bewertung der Teil-Konzepte verschiedene Workshops durchgeführt. Die Feldbeobachtungen im Operationssaal und im Labor zeigten, dass der Aufbau des Roboteraufbaus aufgrund des sehr begrenzten Arbeitsraums um den OP-Tisch kompakt ausfallen sollte. Gleichzeitig muss sich das System an unterschiedliche Tischgrößen und -stellungen anpassen können. Auch der mit Anästhesiegeräten blockierte Kopfbereich am OP-Tisch nimmt einen starken Einfluss auf die funktionale Formgestalt des Entwurfs. Der Roboteraufbau MAIA lehnt sich in seiner primären U-Form an den Bewegungsraum der Roboterarme um den OP-Tisch an. Auf einer Laufschiene können die einzelnen Roboterarme um den Patienten individuell positioniert werden. Höhenunterschiede aufgrund einer Tischneigung oder schräger Patientenlagerung können mit Hubsäulen unter den einzelnen MIRO-Roboterarmen ausgeglichen werden. Für die Lagerung kann der Roboteraufbau zur Hälfte geklappt und platzsparend aufbewahrt werden. In einem am DLR angesetzten Workshop wird der Roboteraufbau MAIA als Teil des MiroSurge-Systems von Ärzten und Chirurgen bewertet. Die Evaluierung des MAIA-Entwurfs soll zunächst über Darstellungen und Formmodellen erfolgen. Erkenntnisse aus dem Workshop sollen in die weitere Entwicklung des Roboteraufbaus fließen. Für einen zweiten Workshop im März 2013 wird ein Prototyp erstellt, um den Einsatz des Roboteraufbaus zu überprüfen.