Entwicklung der elektromechanischen Antriebseinheit für ein minimal-invasives Telechirurgiesystem

In der laparoskopischen minimal-invasiven Chirurgie werden die Instrumente und das System zur Beobachtung des Operationssitus über kleine Hautschnitte in den mittels Gasüberdruck aufgestellten Bauchraum eingebracht. Gegenüber einem offenen Eingriff ergeben sich kleinere Verletzungen des Patienten, wodurch die Vorteile dieser Operationstechnik hervortreten. Allerdings zeigen sich bei diesem Vorgehen ebenfalls Nachteile, insbesondere bezüglich der Handhabung der Instrumente. Bei Single-Port-Eingriffen erfolgt der Zugang zum Patienten über nur einen Hautschnitt. Dies verspricht eine weitere Reduktion des Gewebstraumas, resultiert jedoch in einer weiter erschwerten Bedienung der Instrumente. Telemanipulationssysteme erleichtern die Handhabung durch motorische Betätigung der Instrumente entsprechend den Bewegungsvorgaben an einer Eingabekonsole. Dabei sichert eine geeignete Gestaltung der Konsole die ergonomische Bedienung. Die Benutzereingaben lassen sich anpassen, beispielsweise indem der Handtremor entfernt oder die Bewegungen über- beziehungsweise untersetzt werden. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte neuartige Single-Port-Telemanipulationssystem zeichnet sich gegenüber am Markt erhältlichen Geräten durch eine kompakte und wartungsarme Gestaltung aus. Das Ziel einer Integration der Antriebe in die Instrumentenarme muss nach Analyse verschiedener Aktoren sowie der aus dem Aufbau des neuen Telemanipulationssystems resultierenden Anforderungen verworfen werden. Folglich dient eine extrakorporale elektromechanische Antriebseinheit dem Antrieb und der Kopplung der im Bauchraum agierenden Instrumentenarme. Von dort erfolgt die Übertragung der Bewegung an den Einsatzort. Neben dem Antrieb und der Übertragung für die Mehrzahl der Bewegungsformen der Instrumentenarme, erzeugt die Antriebseinheit die Rotation und Längsbewegung der Hauptachsen der Instrumentenarme direkt. In Kombination mit den Antriebseinheiten und Übertragungssträngen der übrigen Bewegungsformen ließ sich die Antriebseinheit in einem zwei Entwicklungsstufen umfassenden Prozess optimieren, so dass der Aufbau extrem kompakt ist und eine präzise Bewegung der Arme sicherstellt. Dies gelingt über den Einsatz einer eigens zur Bewegungsübertragung entwickelten Mechanik. Zudem verfügt die Antriebseinheit über ein Adaptersystem für den schnellen und unkomplizierten Wechsel der Instrumentenarme, um das Telechirurgiesystem an die unterschiedlichen Eingriffe sowie Hygieneanforderungen anzupassen. Durch die anwendungsgerechte Gestaltung der Antriebseinheit ließ sich somit ein Telemanipulator aufbauen, der die Vorteile minimal-invasiver Eingriffe erschließt und dabei verschiedene Nachteile des Stands der Technik ausgleicht. Dadurch leistet das System einen wertvollen Beitrag zur Weiterentwicklung dieser Chirurgietechnik.

Author dc:creator

• Schlegel, Sebastian

Advisor dc:contributor.advisor

• Lehr, Heinz

Licence dc:rights.uri

• http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

Language dc:language.iso

de

Identifier URI

http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5414

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/5809