Realistische Simulation

Forschung & Entwicklung

Realistische Simulation in der Medizintechnik

Eine der Kernkompetenzen der Cat Production GmbH ist es, die medizinischen Visualisierungen biomechanisch korrekt und ansprechend darzustellen. Bild: Cat Production GmbH
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Gemeinsam mit der Universität Bremen und der Technischen Universität Chemnitz, der FACT Software GmbH und der Cat Production GmbH präsentiert Kuka eine Applikation zur Simulation einer der anspruchsvollsten Schritte während einer Operation: das Einsetzen einer künstlichen Hüfte. Die Durchführung der Operation in der virtuellen Welt mit haptischem Feedback durch den Kuka Leichtbauroboter LBR iiwa gilt als ein wichtiger Baustein in der Ausbildung angehender Chirurgen und in der Operationsplanung, bevor ein Eingriff durchgeführt wird.

In der auf dem European Robotics Forum (ERF) (vom 13. – 15. März 2018 im finnischen Tampere) erstmalig vorgestellten Simulation muss der Chirurg die Gelenkpfanne eines Hüftgelenks fräsen, was in der Ausbildung schwer zu vermitteln und zu erlernen ist, da das Fräsen viel Kraft benötigt und gleichzeitig mit einer hohen Präzision ausgeführt werden muss. Zudem ist die zu bearbeitende Stelle kaum zu sehen, so dass sich der Operateur auf die eigene Wahrnehmung der Kräfte verlassen muss.

Hier kommt der Kuka LBR iiwa ins Spiel: Er vermittelt dem Übenden durch eine haptische Rückkopplung ein Gefühl für Kräfte und Fräsgrenzen. In der Simulation können Handgriffe so lange wie nötig geübt werden. „Medizinische Simulationen wie diese können einen sehr realistischen Eindruck vermitteln und so optimale Trainingsmöglichkeiten bieten, gerade bei Aufgaben, die wiederkehrendes Üben oder die Simulation schwieriger Eingriffe erfordern“, erläutert Dr. Rainer Bischoff, Leiter der Kuka Konzernforschung.

Die medizinischen Visualisierungen biomechanisch korrekt und ansprechend darzustellen, ist eine der Kernkompetenzen der Cat Production GmbH. Deren Aufgabe bei diesem Projekt war es, die anatomisch korrekte 3D-Geometrie eines Patienten – im Speziellen seines Hüftgelenks samt Muskeln und Knochen – für die Echtzeitanwendung zu konstruieren.

Über das European Robotics Forum

Das diesjährige European Robotics Forum steht unter dem Motto „Robots and Us“. Mehr als 800 Experten aus über 40 Ländern kommen dabei zusammen, um sich über aktuelle gesellschaftliche und technische Themen aus dem Bereich der Robotik auszutauschen. Die Agenda umfasst 50 Workshops mit Präsentationen und Diskussionsforen, gehalten von führenden Experten aus Industrie und Wissenschaft, sowie von Politikern aus ganz Europa und Vertretern der europäischen Kommission. Auf der begleitenden Ausstellung präsentieren Unternehmen, Universitäten und Forschungsinstitute Ergebnisse ihrer innovativen Projekte und zeigen ein großes Spektrum ihrer Dienstleistungen. (ig)

 

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