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Medizinrobotik

In den letzten Jahrzehnten haben sich Robotik und Mechatronik in zahlreichen medizinischen Anwendungen etabliert. Insbesondere die Chirurgie besitzt großes Potential für den Einsatz von Robotersystemen. Dabei ist es nicht das Ziel der Medizinrobotik, den Chirurgen zu ersetzen. Stattdessen werden dem Chirurgen zusätzliche Behandlungsmöglichkeiten eröffnet, welche dem Patienten zugutekommen. Obwohl diese Technologie erst am Anfang steht, wird sie die Chirurgie der Zukunft stark beeinflussen.

Seit über 15 Jahren trägt das Institut für Robotik und Mechatronik durch vielfältige Forschungsaktivitäten zu diesem Prozess bei. Die erfolgreich abgeschlossenen Projekte umfassen unter anderem die Implementierung einer robotergestützten Endoskopführung (1996–2008), die Entwicklung des Herzunterstützungssystems (VAD) DLR Herz (2002–2004), welches an die DUALIS MedTech GmbH lizensiert wurde, sowie die Entwicklung des vielseitig einsetzbaren Chirurgieroboters DLR KineMedic (2002–2007) in Kooperation mit der Brainlab AG.

Gegenwärtig konzentrieren sich die Forschungsaktivitäten des Instituts für Robotik und Mechatronik im Medizinbereich auf die folgenden Themen:

Telemanipulation in der minimal invasiven Chirurgie


Die minimal invasive Chirurgie (MIC) stellt durch die räumliche Trennung vom Operationsfeld und die Verwendung langer laparoskopischer Instrumente eine Herausforderung für den Operateur dar. Um die Nachteile der konventionellen MIC zu überwinden, entwickelt das DLR ein Forschungssystem für telerobotische endoskopische Chirurgie.
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Robotische Wasserstrahlchirurgie


In der Wasserstrahlchirurgie wird ein dünner Hochdruckwasserstrahl verwendet, um Weichgewebe zu entfernen, wobei Strukturen mit einem größeren mechanischen Widerstand gegenüber dem Wasserstrahl, wie z.B. Nerven oder Blutgefäße, intakt bleiben. Mit Hilfe der Robotik kann das minimal invasive Einsatzgebiet der Wasserstrahlchirurgie erweitert werden.
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Kraftfreie Eingabe


Bewegungserfassung eines handgehaltenen Eingabegerätes zur Robotersteuerung
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Intraoperative Gefäßdetektion mittels Ultraschall


Ein Problem der minimal invasiven, robotergestützte Chirurgie (MIRC) ist die fehlende haptische Rückkopplung aus dem Operationsfeld. In der klassischen Chirurgie wird die Palpation verbreitet angewandt, um oberflächlich liegende, verdeckte Arterien anhand ihres Pulsierens zu erkennen. Das DLR entwickelt ein auf einem neuen, unidirektionalen Ultraschallsensor beruhendes System, welches dem Chirurgen auch bei minimal invasiven Eingriffen ein Ertasten solcher Gefäße erlaubt.
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Ergonomie / Human Factors


Die wichtigsten Ziele der Forschungsaktivitäten im Bereich Ergonomie / Human Factors sind die Identifikation der Nutzeranforderungen sowie die empirische Evaluation von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs).
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MIRO Innovation Lab


Ein von der Helmholtz-Gemeinschaft gefördertes Open Innovation Lab zur Förderung von kooperativer Forschung im Bereich Medizinrobotik.
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Sie möchten im Rahmen einer Studienarbeit oder eines Praktikums an unserer Forschung mitarbeiten?

Wir sind stets auf der Suche nach fähigen und motivierten Studenten. Im Bereich Stellenangebote finden Sie eine Auswahl der derzeit am Institut für Robotik und Mechatronik ausgeschriebenen Arbeiten. Sollten Sie dort kein geeignetes Thema finden, können Sie uns auch gerne eine Initiativbewerbung zukommen lassen.

 

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