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ERFOLGSGESCHICHTE

Das Streben nach Perfektion: Roboter im Operationssaal

Bereits in mehr als 200 Kliniken wird ROSA® – ein von der FDA zugelassener OP-Roboter – heute eingesetzt. Entwickelt von Chirurgen für Chirurgen assistiert die Robotertechnologie von Zimmer Biomet mit integrierter  Navigationsplattform bei zahlreichen Operationen auf der ganzen Welt.

INNOVATION BRAUCHT HISTORIE

Die Geschichte chirurgischen Instrumentariums geht sehr lange zurück. Hippokrates gilt als Begründer der klassischen Chirurgie. Bereits vor ca. 2 500 Jahren waren über 200 verschiedene Instrumente an einer Operation beteiligt. In den folgenden Jahrhunderten war die Instrumentenentwicklung vom Fortschritt der Heilverfahren einzelner Ärzte geprägt. Ärzte machten Vorgaben, nach denen geschickte Handwerker kunstvoll verzierte Instrumente herstellten. Im 19. und 20. Jahrhundert wurde ein neues Level erreicht: Schmuckelemente wie Elfenbein, Gold und Silber entfielen und Feinmechaniker und Messerschmiede fertigten Instrumente aus Stahl. Im Jahr 1939 entstand das Berufsbild

In vielen Fällen ist auch heute – je nach Verfahren – immer noch eine nicht-robotergestützte Operation nötig. Dabei sind oft große Schnitte im zu operierenden Gebiet erforderlich. Das verschafft dem Chirurg ein großes Sichtfeld und einen direkten Zugang für die Einführung und Manipulation der chirurgischen Instrumente. Bei modernen, minimalinvasiven Techniken sind die Schnitte nicht größer als es zum Einführen der chirurgischen Instrumente unbedingt nötig ist. Größere Hautareale müssen nicht mehr entfernt werden, bevor mit dem eigentlichen Eingriff begonnen werden kann. Das eingeschränkte Sichtfeld wird durch den Einsatz von bildgebenden Verfahren kompensiert.

Das ROSA®-Technologie-System besteht aus zwei mobilen Einheiten. Sie stehen neben dem Operationstisch. Eine dient für die Wirbelsäulen- und Hirnanwendung. Eine weitere wird nur für die Wirbelsäulenanwendung eingesetzt. Die ROSA® One Spine Application verfügt über eine dynamische Nachführung. Eine der beiden Einheiten besitzt eine Kamera, um die Bewegung der anderen Einheit kontinuierlich dreidimensional zu überwachen. Ein sechsachsiger Stäubli Roboter ist auf einem starren Rahmen montiert. Der Roboterarm, der das Instrument hält, führt seine Bewegungen parallel zu den auf dem Monitor gezeigten aus. Eine Besonderheit der ROSA® One Spine Application ist, dass sie die geringste Positionsverschiebung, zum Beispiel des Brustkorbs, während der Atmung erkennt und berücksichtigt. Dieses dynamische Tracking ist für eine ständige Anpassung der Parameter ausgelegt. Es ermöglicht die Präzision der Instrumentenführung und dient der Minimierung von Bewegungsrisiken.

Durch die Kombination von innovativer Robotik und Chirurgie kann die ROSA®-Technologie auch fortschrittliche Implantate aus innovativen Materialien einsetzen. So ermöglicht z. B. die Kombination fortschrittlicher Bildgebungsverfahren bei der
Applikation ROSA® Knee System durch eine Erfassung intraoperativer Daten vor der Durchführung von Schnitten, die Bereitstellungeines „virtuellen Knieersatz“ mit vorhersagbaren Ergebnissen. Flexible Bildgebungsmodalitäten, einschließlich röntgenbasierter Bildgebung und bildloser Optionen, machen es Chirurgen und Patienten möglich, die Kosten für die Bildgebung zu senken und die Operationsvorbereitung zu erleichtern. Die präoperative Planung mit der 2D-Röntgen- bis 3D-Knochenmodelliertechnologie von Zimmer Biomet schränkt die Instrumentierung im OP ein und erleichtert individuelle Pläne auf der Grundlage der einzigartigen Anatomie des Patienten. 

Mechanisch gesehen besteht ROSA® aus einem Roboterarm mit sechs Freiheitsgraden. Ähnlich wie der menschliche Arm kann er exakte mehrdimensionale Bewegungen ausführen. Das macht ihn zu einem hochpräzisen Hilfsmittel für Chirurgen, die maximale Bewegungsfreiheit in allen erdenklichen Ebenen benötigen, um Eingriffe auf höchstem Niveau durchführen zu können. Die mechanischen Komponenten werden durch die assistierte Navigation ergänzt. Der Chirurg kann seine Instrumente in Echtzeit auf Patientenbilder visualisieren. Die haptischen Fähigkeiten des Roboters gestatten es dem Chirurgen, seine Instrumente innerhalb der – in der Planungsphase festgelegten – Grenzen manuell und präzise zu führen und zu manipulieren. In dieser Mensch-Maschine-Interaktion können die Chirurgen ihre individuellen Fähigkeiten weiterhin anwenden, während das System von ihnen lernt.