RESY: RONAF:
Robotergestützte Navigation beim Fräsen an der lateralen Schädelbasis

Robot-based Navigation for Milling at the Lateral Skull Base


Ziel:
Das Ziel des RONAF-Projekts ist die Entwicklung und Untersuchung eines Systems zur Navigation an der lateralen Schädelbasis, welches einen Roboter bei operativen Eingriffen interaktiv überwachen kann.

Navigation:
Dabei kommen modulare, mehrstufige Navigations- und Regelungsverfahren zum Einsatz. Zur globalen Navigation wird der Eingriff präoperativ anhand eines dreidimensionalen Bilddatensatzes (CT, MRT) geplant und der Roboter inkl. Instrument relativ zu diesem Datensatz bewegt. Zur lokalen Navigation und Regelung erfolgt eine intraoperative Rückkopplung der Sensorik (Kraft/Drehmoment, Temperatur, Ultraschallscans, elektrophysiologische Ableitungen, Navigationssystem) an den Roboter. Durch deren automatisierte Auswertung ist eine Detektion der zu schonenden Strukturen gewährleistet.

Anwendungen:
Als Anwendungsbeispiele für den Einsatz des Systems im Bereich der lateralen Schädelbasis werden das Fräsen eines Implantatlagers (z.B. für Cochlea-Implantate oder Hörgeräte) und das Ausfräsen des Warzenfortsatzes (Mastoidektomie) betrachtet. Diese Eingriffe erfordern vom Operateur extreme Präzision (z.T. im Submillimeterbereich) und hohen Kraftaufwand, um größere Knochenmengen mit dem Fräser abzutragen. Die Realisierung des geplanten Systems wäre deshalb ein großer Fortschritt zur Verbesserung der Prozessqualität des operativen Eingriffs. Zudem sind weiter steigende Fallzahlen bei boomartig steigender Nachfrage nach implantierbaren Hörgeräten und Cochlea-Implantaten zu erwarten.




Kontakt / Contact

Demos

Photos und Abbildungen
  • Systemaufbau: Fräsen am Präparat (JPG)
  • Anlage eines Implantatbetts am Präparat (JPG)
  • Annäherung des Fräsers an den Schädel (JPG)
  • robotergeführte Ultraschallabtastung (A-Mode) der Kalotte (JPG)
  • robotergeführte Ultraschallabtastung (B-Mode) der Kalotte (JPG)
  • zum Verzeichnis
Videos
Hörfunk

Veröffentlichungen / Publications

2003
  • Stolka, Ph.:
    "A Hybrid Force Following Controller For Multi-Scale Motions"
    (accepted at SYROCO 2003)
  • Federspil, Ph.:
    "Development of the First Force-Controlled Robot for Otoneurosurgery"
    (The Laryngoscope 2003: PDF )
  • Waringo, M.:
    "RONAF: Lageoptimierung und schichtweise Bahnplanung auf Basis globaler Sensordaten"
    (Diplomarbeit: Abstract )
  • Peters, M.:
    "RONAF: Entwicklung einer ergonomischen Benutzerführung für einen Chirurgieroboter"
    (Projektarbeit)
2002
  • Plinkert, P.K.; Federspil, Ph. A.; Plinkert, B.; Henrich, D.:
    "Kraft-basierte lokale Navigation zur robotergestützten Implantatbettanlage im Bereich der lateralen Schädelbasis"
    ( PDF )
  • Henrich, D.; Plinkert, P.K.; Federspil, Ph. A.; Plinkert, B.:
    "Robotergestütztes Fräsen an der lateralen Schädelbasis: Kraft-basierte lokale Navigation bei der Implantatbettanlage"
    (VDI-Bericht 1679 - Tagungshandbuch zur Robotik 2002: PDF )
  • Stolka, Ph.:
    "RONAF: Auswertung von Kraftsensordaten"
    (Diplomarbeit: Abstract )
  • Handelsblatt Nr.133, S. 17 - Montag, 15. Juli 2002:
    "Roboter sorgt für präzisen Eingriff am Schädel"
    ( JPEG 227KB)
  • Die Rheinpfalz Nr.31 - Mittwoch, 6. Feb. 2002:
    "Roboter fräst präzise Schädelknochen auf"
    ( JPEG 299KB)
2001
  • Stolka, Ph.:
    "ROTOS (Robot-assisted otolaryngology surgery): Voruntersuchungen zum Sensoreinsatz"
    (Projektarbeit: Abstract )
  • Waringo, M.:
    "ROTOS (Robot-assisted otolaryngology surgery): Planung von Fräsbahnen"
    (Projektarbeit: Abstract )
Datenbanken etc.

Offene Stellen und Arbeiten / Open Positions and Projects

Projektarbeiten

Internes / Internals


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