Zusammenfassung
Da robotische Systeme mittlerweile technisch ausgereift und breit verfügbar sind, spielen sie auch im klinischen Umfeld eine immer wichtigere Rolle. So zeigen zahlreiche robotische Assistenzsysteme für Diagnose und Therapie ihr Potenzial zur Unterstützung der Patientenversorgung. Dieser Artikel beschreibt, nach einer kurzen Betrachtung der Historie, derzeit verfügbare robotische Assistenzsysteme für die Chirurgie, insbesondere mit Ursprung in Deutschland und Europa, sowie aktuelle Forschungsschwerpunkte. Darüber hinaus werden Herausforderungen in diesem Bereich sowie auch Möglichkeiten zu einer engen, aktiven und interdisziplinären Zusammenarbeit der Stakeholder aus Klinik, Industrie und Wissenschaft zur Bewältigung dergleichen vorgestellt.
Abstract
As robotic systems are now technically mature and widely available, they also play an increasingly important role in the clinical environment. Thus, numerous robotic assistance systems for diagnosis and therapy have shown their potential for supporting patient care. After a brief review of the history, this article describes currently available robotic assistance systems for surgery, especially those originating in Germany and Europe as well as current focal topics of research. In addition, challenges in this field as well as possibilities for close active and interdisciplinary cooperation between stakeholders from hospitals, industry and science to overcome such challenges are presented.
Literatur
Alexander AD (1973) Impacts of telemation on modern society. Proc. 17th Annual Meeting Human Factors Society, S 299–304
Brainlab (2019) Brainlab acquires robotics platform company Medineering. https://www.brainlab.com/de/press-releases/brainlab-acquires-robotics-platform-company-medineering/. Zugegriffen: 25. Apr. 2020
Burgner-Kahrs J, Rucker DC, Choset H (2015) Continuum robots for medical applications: a survey. IEEE Trans Robot 31(6):1261–1280
BVMed (2014) Poster „Der lange Weg eines Medizinproduktes von der Idee bis zur Anwendung am Patienten“. https://www.bvmed.de/de/bvmed/publikationen/medizinprodukte-inforeihe/poster-a2-der-lange-weg-eines-medizinproduktes-von-der-idee-bis-zur-anwendung. Zugegriffen: 26. Apr. 2020
Davies BL, Harris SJ, Lin WJ et al (1997) Active compliance in robotic surgery—the use of force control as a dynamic constraint. Proc Inst Mech Eng H 211(4):285–292
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (2016) DLR-Technologie für den Roboter-Einsatz am Operationstisch. https://www.dlr.de/tm/desktopdefault.aspx/tabid-7986/14962_read-46838/. Zugegriffen: 27. Apr. 2020
Esteva A, Robicquet A, Ramsundar B et al (2019) A guide to deep learning in healthcare. Nat Med 25(1):24–29
Feussner H, Wilhelm D, Navab N et al (2019) Surgineering: a new type of collaboration among surgeons and engineers. Int J CARS 14:187–190
Haidegger T (2019) Autonomy for surgical robots: concepts and paradigms. IEEE Trans Med Robot Bionics 1(2):65–76
Haslinger R, Leyendecker P, Seibold U (2013) A fiberoptic force-torque-sensor for minimally invasive robotic surgery. IEEE International Conference on Robotics and Automation, S 4390–4395
Hoeckelmann M, Rudas IJ, Fiorini P et al (2015) Current capabilities and development potential in surgical robotics. Int J Adv Robot Syst 12(5)
IEC/TR 60601-4-1: Medical electrical equipment—Part 4‑1: Guidance and interpretation—Medical electrical equipment and medical electrical systems employing a degree of autonomy, 2017.
IEC/CD 80601-2-77: Medical electrical equipment—Part 2‑77: Particular requirements for the basic safety and essential performance of medical robots for surgery, 2018
Institut für Robotik und Mechatronik (2020) Geschichte des LBR. https://www.dlr.de/rm/desktopdefault.aspx/tabid-12464/21732_read-44586/. Zugegriffen: 26. Apr. 2020
Institut für Robotik und Mechatronik (2020) MIRO. https://www.dlr.de/rm/desktopdefault.aspx/tabid-11673/#gallery/29804. Zugegriffen: 27. Apr. 2020
Kazanzides P, Zuhars J, Mittelstadt B et al (1992) Architecture of a surgical robot. IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, S 1624–1629
Kwoh YS, Hou J, Jonckheere EA et al (1988) A robot with improved absolute positioning accuracy for CT guided stereotactic brain surgery. IEEE Trans Biomed Eng 35(2):153–160
Lalys F, Jannin P (2014) Surgical process modelling: a review. Int J Comput Assist Radiol Surg 9(3):495–511
Maier-Hein L, Vedula SS, Speidel S et al (2017) Surgical data science for next-generation interventions. Nat Biomed Eng 1(9):691–696
Marescaux J, Leroy J, Gagner M et al (2001) Transatlantic robot-assisted telesurgery. Nature 413(6854):379–380
Medtronic (2019) Robotic-assisted surgery (RAS) investor update. http://investorrelations.medtronic.com/events/event-details/robotic-assisted-surgery-ras-investor-update. Zugegriffen: 25. Apr. 2020
MIRO Innovation Lab (2020) Webpräsenz. https://miroinnovationlab.de/index.html. Zugegriffen: 27. Apr. 2020
Omote K, Feussner H, Ungeheuer A et al (1999) Self-guided robotic camera control for laparoscopic surgery compared with human camera control. Am J Surg 177(4):321–324
Rassweiler JJ, Autorino R, Klein J et al (2017) Future of robotic surgery in urology. BJU Int 120(6):822–841
Schurr MO, Arezzo A, Buess GF (1999) Robotics and systems technology for advanced endoscopic procedures: experiences in general surgery. Eur J Cardiothorac Surg 16:97–105
Seibold U, Kübler B, Bahls T et al (2018) The DLR MiroSurge surgical robotic demonstrator. In: Patel R (Hrsg) Encyclopedia of medical robotics, Bd. 1, S 111–142 https://doi.org/10.1142/9789813232266_0005
Takács A, Nagy DÁ, Rudas I et al (2016) Origins of surgical robotics: from space to the operating room. Acta Polytech Hung 13(1):13–30
Taylor RH, Menciassi A, Fichtinger G et al (2016) Medical robotics and computer-integrated surgery. In: Siciliano B, Khatib O (Hrsg) Springer handbook of robotics. Springer, Cham, S 1657–1684
Wilhelm D, Kranzfelder M, Ostler D, Stier A, Meyer HJ, Feussner H (2020) Digitalisierung in der Chirurgie. Chirurg 91(1):51–59
Yang GZ, Cambias J, Cleary K et al (2017) Medical robotics—regulatory, ethical, and legal considerations for increasing levels of autonomy. Sci Robot 2(4):8638
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Ethics declarations
Interessenkonflikt
J. Klodmann, C. Schlenk, S. Borsdorf, R. Unterhinninghofen, A. Albu-Schäffer und G. Hirzinger geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Klodmann, J., Schlenk, C., Borsdorf, S. et al. Robotische Assistenzsysteme für die Chirurgie. Chirurg 91, 533–543 (2020). https://doi.org/10.1007/s00104-020-01205-8
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00104-020-01205-8