Operationsroboter sind ein wesentlicher, stetig an Bedeutung gewinnender Bestandteil der Medizintechnik und gehören hier in erster Linie den Medizinrobotern an. Im Gegensatz zur Gesamtheit der Medizinroboter, deren Anwendungsspektrum das gesamte medizinische Umfeld einschließt, ist der Einsatzort des Operationsroboters mit dem Operationssaal präzise definiert.
Während medizinische Geräte außerhalb des Operationssaals meist vollkommen eigenständig und automatisiert arbeiten, werden Operationsroboter in der Regel aktiv bedient und führen mittels intelligenter Software die gewünschten Bewegungen präzise aus. Operationsroboter dienen als Assistenz und kommen meist dort zum Einsatz, wo menschliche Fähigkeiten an ihre Grenzen stoßen – sowohl aus qualitativer als auch aus quantitativer Perspektive.
Die Anzahl von Operationsrobotern in Krankenhäusern und Kliniken steigt konstant an. Der Gedanke, dass Roboter bei möglicherweise über Leben und Tod entscheidenden Operationen mitwirken, stößt in Teilen der Bevölkerung jedoch noch immer auf Skepsis. Im Wesentlichen ist jedoch eine zunehmende Akzeptanz gegenüber technischen Innovationen innerhalb des Operationssaals zu verzeichnen.
Aufbau von Operationsrobotern
Während sich Operationsroboter hinsichtlich Größe und Form auf unterschiedliche Art und Weise ausprägen, verfügen sie oftmals über einen ähnlichen Aufbau beziehungsweise verwandte Komponenten. Als Basis dienen demnach in der Regel eine Steuereinheit sowie ein Manipulator, welcher den Roboterarm verkörpert und Segmente mit Gelenken, Sensorik, Antriebssysteme als auch den Effektor umfasst. Letzterer wird als Bindeglied zwischen Operationsroboter und Umwelt verstanden, weil er – beispielsweise in Form eines Greifers – den Kontakt zum menschlichen Körper herstellt.
Um höchstmögliche Präzision zu gewährleisten, müssen in Robotergelenken eingesetzte Getriebe hohen Anforderungen trotzen. Harmonic Drive® Getriebe wie Units der Baureihe <link de produkte units-getriebeboxen-und-planetengetriebe units hfus-2uh-2so-2sh>HFUS-2SO zeichnen sich hierfür durch Spielfreiheit, Kompaktheit und Laufruhe aus.
Die Steuerung des Operationsroboters verknüpft die integrierten Technologien mit dem Anwender; sie ist somit die Schnittstelle zwischen Technik und Mensch. Im Rahmen von operativen Eingriffen arbeitet der Operateur aktiv mit dem Roboter zusammen und hat die Kontrolle über den Arm des Roboters. Das Bewegen oder Betätigen von Joystick, Konsole oder ähnlichen Steuerelementen wird durch den Operationsroboter und dessen intelligente Software übersetzt und anschließend umgesetzt. Man spricht hier von telemanipulierter Steuerung.
Anwendungsbereiche von Operationsrobotern
Insbesondere im Rahmen minimal-invasiver Eingriffe, bei der sogenannten Schlüssellochchirurgie, kommen die Eigenschaften und Fähigkeiten moderner Operationsroboter zum Tragen. Hier stehen sehr kleine, wenige Millimeter große Schnitte im Vordergrund. Zum einen soll der Patient so vor langwierigen, postoperativen Beschwerden geschützt werden; zum anderen sollen kürzere Krankenhausaufenthalte und eine bessere Kosmetik, vordergründig eine dezentere Narbenbildung, die Folge sein. Weil das menschliche Können bei einer solch präzisen Arbeit an seine Grenzen stößt, kommen Operationsroboter zum Einsatz. Durch den Operateur angewiesene Bewegungen können bei Bedarf in einem kleineren Maßstab wiedergegeben und mittels Roboterarm ausgeführt werden. Auf diese Weise gelingen millimetergenaue Schnitte.
Operationsroboter im Einsatz – Präzision, Effektivität und Fernzugriff
Der Einsatz von Operationsrobotern bringt viele signifikante Vorteile mit sich. Zum einen lassen sich die einzelnen Elemente des Roboters, beispielsweise der Manipulator, je nach Konstruktion frei im Raum bewegen. So können sie Bewegungen ausführen und Positionen einnehmen, welche sich für den Menschen als problematisch erweisen oder schlichtweg nicht möglich sind. Zum anderen machen Operationsroboter ein genaues als auch nachhaltiges Arbeiten möglich und gewähren durch integrierte Bildgebungsverfahren und Kameraeinstellungen innovative Einblicke.
Der Operateur kann die Operation aus einer gewissen Distanz leiten, da er die Bewegungen und Aktionen des Operationsroboters mithilfe einer externen Steuerkonsole leitet. Letztere ist mit einem Sichtvisier verknüpft, welches dem Operateur einen Blick auf das Geschehen bietet. Ein Dasein direkt am Operationstisch ist demzufolge nicht notwendig. Darüber hinaus arbeiten Medizinroboter losgelöst von mentalen, emotionalen Impulsen und ermöglichen folglich höchste Präzision – aus räumlicher, aber auch aus zeitlicher Perspektive.