Frontier-Forschung
Robotik
Roboter, die sich einem System anschließen, das bereits weiß, wo sich alles befindet. Plan, Patient und Instrumente werden verfolgt; der Roboter fährt zu dem vom Chirurgen freigegebenen Plan und stoppt dann.
Was es ist
Zuerst Navigation. Dann der Arm.
Die meisten Chirurgieroboter tragen ihr eigenes Verständnis davon, wo sich Dinge befinden. Unserer braucht das nicht: Er dockt an dieselbe Registrierung und Verfolgung an, die Medivis Navigation bereits ausführt, sodass der Roboter den Plan, die Anatomie und die Instrumentenpositionen erbt, die der Chirurg ohnehin schon sieht.
Autonomie, je Fähigkeit
Sechs Stufen. Zugelassene Robotik steht bei 1. Wenige Systeme erreichen 2.
Das Fachgebiet beschreibt chirurgische Roboter anhand einer Autonomieskala von 0 bis 5, bewusst nach dem Vorbild der Stufen für autonomes Fahren. Es ist die gemeinsame Sprache, mit der Regulierungsbehörden festlegen, wie viel der Roboter entscheidet und wie viel der Chirurg. Die meisten von der FDA zugelassenen chirurgischen Roboter stehen heute bei Stufe 1. Einige zugelassene Systeme erreichen Stufe 2 für eine einzelne geplante Aufgabe, etwa das Vorbereiten von Knochen nach einem vom Chirurgen freigegebenen Plan. Das ist die Messlatte, die das Fachgebiet bislang erreicht hat. Alles darüber ist der Bereich, in dem die eigentliche Arbeit liegt.
- 0 Keine Autonomie
Wer macht wasDer Roboter führt die direkten Bewegungen des Chirurgen in Echtzeit aus. Teleoperation.
Chirurgisches BeispielJede Bewegung ist die Hand des Chirurgen, skaliert und gefiltert.
- 1 Roboterunterstützung Die meisten zugelassenen Roboter heute
Wer macht wasDer Chirurg hat die durchgehende Kontrolle; der Roboter liefert mechanische Führung oder Verstärkung.
Chirurgisches BeispielTremorfilterung, geführtes Arbeiten von Hand, virtuelle Sperrzonen (No-Fly-Wände), während der Mensch steuert.
- 2 Aufgabenautonomie Stand der Technik heute
Wer macht wasDer Chirurg legt eine einzelne Aufgabe fest und gibt sie frei; der Roboter führt genau diese eine Aufgabe eigenständig aus und stoppt dann. Der Mensch wählt Ziel und Zeitpunkt.
Chirurgisches BeispielDer Chirurg legt die Trajektorie fest; der Roboter führt die Pedikelschraube oder die Biopsienadel dorthin. Mensch im Kreislauf pro Aufgabe.
- 3 Bedingte Autonomie
Wer macht wasDer Roboter erzeugt die Sequenz und kann eine Kette von Teilaufgaben ausführen; der Chirurg überwacht engmaschig und gibt frei oder greift ein.
Chirurgisches BeispielDer Roboter plant und führt eine mehrstufige Sequenz aus, eine vollständige Schraubenebene (Bohren, Gewindeschneiden, Einsetzen), während der Chirurg überwacht und sofort übernehmen kann.
- 4 Hohe Autonomie
Wer macht wasDer Roboter trifft die intraoperativen Entscheidungen und führt den Eingriff durch; ein qualifizierter Chirurg überwacht, ist aber nicht handaktiv beteiligt.
Chirurgisches BeispielDer Roboter passt den Plan an das an, was er während des Eingriffs sieht; der Chirurg beobachtet, bereit abzubrechen.
- 5 Volle Autonomie Heute kein Zulassungsweg
Wer macht wasKein Mensch erforderlich. Ein Roboterchirurg führt die gesamte Operation von Anfang bis Ende durch.
Chirurgisches BeispielExistiert nicht. Angestrebt; heute kein regulatorischer Zulassungsweg.
Die Kurzfassung: 0 der Roboter ist eine Marionette. 1 er unterstützt Ihre Hand. 2 er erledigt eine Aufgabe, die Sie freigeben. 3 er führt eine überwachte Sequenz aus. 4 er entscheidet, Sie beobachten. 5 er operiert allein.
Skala: Yang G-Z et al., Medical robotics: regulatory, ethical, and legal considerations for increasing levels of autonomy. Science Robotics, 2017.
So funktioniert es
Ein Regelkreis, der bereits weiß, wo sich alles befindet.
01
Eine Registrierung
Der Roboter nutzt dieselbe Patientenregistrierung und Instrumentenverfolgung wie das Navigationssystem. Kein zweites Koordinatensystem, kein zweiter Aufbau.
02
Zur Planung navigieren
Der Chirurg gibt eine Trajektorie aus dem Plan frei. Der Arm positioniert die Führung entsprechend und hält sie. Der Chirurg arbeitet durch die Führung oder gibt den nächsten Schritt frei.
03
Ein Chirurg behält stets die Aufsicht
Jede Stufe, die wir anstreben, hält einen Chirurgen im Regelkreis, je Aufgabe oder je Sequenz, jederzeit in der Lage, sofort einzugreifen. Die Autonomie wächst Fähigkeit für Fähigkeit, sobald Flottendaten ihre Sicherheit belegen.
Sehen Sie, wohin die Forschung führt.
Frontier-Programme beginnen mit einem Gespräch. Erzählen Sie uns von Ihrer Fachrichtung und der Fähigkeit, die ein Roboter beherrschen sollte, und ein Mitglied unseres Teams antwortet innerhalb eines Werktags.
