Einsatz eines Roboters an der lateralen Schädelbasis Evaluation einer robotergesteuerten Mastoidektomie am anatomischen Präparat

Zusammenfassung

Im vergangenen Jahrzehnt haben Serviceroboter in zahlreichen Bereichen des zivilen Lebensraums Einzug gehalten. So kommen auch im Gesundheitswesen in steigendem Maße Operationsroboter zum Einsatz.

Insbesondere in der Implantologie haben Planbarkeit und Reproduzierbarkeit den Robotereinsatz bei Knochen bearbeitenden Operationsabläufen interessant gemacht. In der HNO-Chirurgie wurden in den letzten Jahren Implantate zur Behandlung von Schwerhörigkeit oder Taubheit entwickelt. Deren Implantation erfolgt im Bereich der lateralen Schädelbasis und erfordert vom Operateur extreme Präzision bei gleichzeitigem hohen Kraftaufwand für den spanenden Abtrag von Knochen mit dem Fräser. Das im Folgenden beschriebene Projekt befasst sich mit der Evaluierung von Prozessparametern für eine roboterunterstützte Mastoidektomie und der Freilegung eines Implantatlagers. Ziel war die Ermittlung von Prozessparametern, die für Fräsvorgänge an der Kalotte und am Mastoid erforderlich sind. Zudem wurden verschiedene Einflussfaktoren und ihre Auswirkung auf die Oberflächenbeschaffenheit, Prozesssicherheit und Bearbeitungsqualität sowie die Eigenschaften der Mayfield-Klemme/Kopfklemme in Hinblick auf einen festen Sitz des Kopfes während der Operation ermittelt.

Abstract

In the past decade, a great variety of robot systems have been applied in numerous areas of life. In the public health system, robots are increasingly used in the operating theater. The potential for reproducibility and predictability was one of the main arguments for the use of robots in orthopedic treatment of bones, especially the implantation of a cementless total hip replacement.

In otorhinolaryngological surgery (ENT), different hearing aids were developed: the cochlea implant for the deaf or the totally implantable hearing aid for the hearing impaired. Their site of implantation is localized in the lateral skull base. Removal of the bone mass with the reamer requires both great precision and considerable physical effort on the part of the surgeon, which does not result in an ergonomic operating technique. The following project describes the evaluation of processing parameters for a robot-assisted mastoidectomy to expose an implantation bed. The goal was to establish different parameters for robot-controlled reaming in the calotte or mastoid. In addition, several parameters were tested for their influence on surface structure, procedure reliability, and quality as well as the ability of the Mayfield clip to stabilize the head during the operation.