DPMA - Erfinderaktivitäten 2005/2006

chirurgischer Instrumente, diese durch einen steuerbaren,
das jeweilige Instrument haltenden „Arm“ oder Roboter
auszuführen [43], [44], [45].
Ein derartiger Einsatz von Robotern sowie die
Kommunikationsmöglichkeiten der derzeitigen Vernetzung,
wozu auch das Internet gehört, ermöglichen sogar – dies
ist allerdings derzeit noch eher als futuristisch anzusehen
–, dass eine ortsübergreifende Operation durch zwei
entfernt voneinander handelnde Ärzteteams erfolgt (sog.
Tele-Operation) [41], [46], [47], [48], [49]. Hingegen wird
derzeit bereits bundesweit ein Teleradiologienetzwerk mit
hundert Teilnehmern, beispielsweise Krankenhäusern,
betrieben [50]. Hierbei erhält der anfragende Arzt eines
Krankenhauses nach dessen Bildübertragung in das
zentrale Rechenzentrum innerhalb kürzester Zeit den
zugehörigen Befund eines dort durchgehend tätigen
Teleradiologen.
Zur Erhöhung der Präzision hinsichtlich der Positionierung
von chirurgischen Instrumenten, welche gerade auf dem
Gebiet der minimal-invasiven Eingriffe von größter
Bedeutung ist, werden Teleoperations-Systeme mit „aus
der Ferne“ gesteuerten Manipulatoren, also auch
Robotern, durch entsprechende haptische Schnittstellen
ergänzt [39], [42]. Solche haptischen Schnittstellen
vermitteln das ursprünglich vom chirurgischen Instrument
beim Berühren oder Bearbeiten von Teilen des Körpers mit
unterschiedlichen Gewebearten vermittelte jeweils
charakteristische Gefühl, indem dieses von den
Schnittstellen zugeordneten Rechenprogramm-
Komponenten simuliert wird.
8. Magnetische Navigation
Weniger futuristisch mutet hingegen als Variante oder
auch optional zu der vorgenannten marken-basierten
Navigationstechnologie die „magnetische Navigation“ an.
Diese ermöglicht die Steuerung eines ein magnetisches
Bauteil aufweisenden Instruments im Körper eines
Patienten, beispielsweise eines Kapsel-Endoskops [51]
oder eines magnetischen Katheters [52], [53]. Ein gezielt
veränderliches äußeres magnetisches Feld erlaubt die
Navigation dieses Instruments zum gewünschten Ziel im
Körper, um dort Bildaufnahmen vor Ort anzufertigen (Figur
12 aus [51]).
Gegenüber den vorgenannten, im Operationssaal
aufgebauten makroskopischen Manipulatoren oder
(ferngesteuerten) Robotern ermöglichen im vorliegenden
Fall miniaturisierte Roboter, das sind in die Kapsel
integrierte chirurgische Instrumente, zu therapieren oder
zumindest Gewebeproben aus dem Inneren des Körpers
zu entnehmen. Die prinzipielle Vorgehensweise, wie die
Steuerung für diese magnetische Navigation gestaltet ist,
ist aus den Druckschriften [51], [52], [53], [54] ersichtlich.
Figur 12: Magnetische Navigation einer Sonde (10) im Körper
(Arbeitsraum (A)) eines nicht dargestellten Patienten mit einem
Spulensystem (2). Die unterstützende Bildgebung erfolgt mit
einem Röntgengerät, das hier durch dessen Röntgenröhre (11)
repräsentiert ist (aus DE 103 40 925 B3, [51]).
9. Ausblick
Die vorgenannte bildgebende und Navigations-
Technologie beim Einsatz in der Chirurgie stellt ein sehr
komplexes System dar. Um die hohen
Genauigkeitsanforderungen bei der Durchführung von
Eingriffen zu erfüllen, ist – wie in anderen
wissenschaftlichen Disziplinen auch – nicht nur wegen der
rasanten Geschwindigkeit des Fortschrittes in der
Digitaltechnik, die eine ebenso rasante Weiterentwicklung
dieser Technologie bewirkt, ein ganzheitliches,
interdisziplinäres Denken erforderlich, wie es bereits
eingangs dargelegt wurde. Diese Denkkategorie profitiert
von dem fachübergreifend erschlossenen Gedankengut
„synergetisch“. Dieses Erfordernis ist aber auch bereits
darin begründet, dass die immer detailreicheren Einblicke
in die Krankheitsbilder von Menschen deren tief greifende
Diagnose nicht immer erreichen.
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