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Recherche, Strukturierung und Analyse des Stands der Technik zu manuellen und robotergestützten Single-Port Systemen in der Chirurgie

Jürgens, Benedikt :
Recherche, Strukturierung und Analyse des Stands der Technik zu manuellen und robotergestützten Single-Port Systemen in der Chirurgie.
TU Darmstadt
[Bachelorarbeit], (2016)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Aufgabe ist die Recherche des Stands der Technik zu Systemen im Bereich der roboterassistierten minimal invasiven Chirurgie, mit dem Schwerpunkt auf Systemen aus dem Feld der Single-Port Chirurgie. Zu Beginn werden die wichtigsten Begriffe der minimal invasiven Chirurgie erläutert und das Projekt FLEXMIN präsentiert. Bei der Recherche mittels eines Suchwortkatalogs erweist sich IEEE als die ergiebigste Quelle. Weitere Plattformen für die Recherche sind sagepub, pubmed, Google und auch Depatis für die Recherche von Patenten. Schwerpunkte der Arbeit sind das Erfassen der wichtigsten Merkmale und eine Vorauswahl der gefundenen Systeme, so dass die am weitesten Entwickelten analysiert werden. Diese zeichnen sich durch die Realisierung von mehreren Manipulationsarmen und eines Prototypen aus. Dabei wird neben kommerziellen Systemen hauptsächlich der Stand der Forschung aus 40 wissenschaftlichen Papern mittels einer Merkmalliste analysiert. Das Erstellen von Datenblättern für 13 verschiedene Projekte, ermöglicht den Vergleich der Systeme untereinander und mit FLEXMIN. Daraus ergiebt sich, dass FLEXMIN eines der komplexesten Systeme ist, da sich mit allen Herausforderungen der Singleport Chirurgie befasst wird. Diese sind zum Beispiel die Miniaturisierung der Instrumente, der Aufbau einer Antriebsmechanik oder die Realisierung eines Eingabeinterfaces. Zusätzlich erweist sich das haptische Feedback an den Benutzer als weiteres Alleinstellungsmerkmal von FLEXMIN. Durch dieses Feedback kann der Chirurg noch präziser und mit weniger Anstrengung arbeiten. Ein weiteres Ergebnis ist, dass die meisten Systeme für allgemeine Operationen im Bauchraum entwickelt werden, nur 5 der näher analysierten Systeme spezialisieren sich auf natürliche Körperöffnungen als Zugang, was durch die tunnelähnlichen Operationsgebiete weitere Herausforderungen darstellt. Außerdem wird erkannt, dass sich die Verteilung der Freiheitsgrade der Systeme nach dem menschlichen Arm richtet und nach dem Beginn des Single-Port Trends 2008 nicht mehr nur flexible, sondern auch starre Schäfte verwendet werden.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2016
Autor(en): Jürgens, Benedikt
Titel: Recherche, Strukturierung und Analyse des Stands der Technik zu manuellen und robotergestützten Single-Port Systemen in der Chirurgie
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Aufgabe ist die Recherche des Stands der Technik zu Systemen im Bereich der roboterassistierten minimal invasiven Chirurgie, mit dem Schwerpunkt auf Systemen aus dem Feld der Single-Port Chirurgie. Zu Beginn werden die wichtigsten Begriffe der minimal invasiven Chirurgie erläutert und das Projekt FLEXMIN präsentiert. Bei der Recherche mittels eines Suchwortkatalogs erweist sich IEEE als die ergiebigste Quelle. Weitere Plattformen für die Recherche sind sagepub, pubmed, Google und auch Depatis für die Recherche von Patenten. Schwerpunkte der Arbeit sind das Erfassen der wichtigsten Merkmale und eine Vorauswahl der gefundenen Systeme, so dass die am weitesten Entwickelten analysiert werden. Diese zeichnen sich durch die Realisierung von mehreren Manipulationsarmen und eines Prototypen aus. Dabei wird neben kommerziellen Systemen hauptsächlich der Stand der Forschung aus 40 wissenschaftlichen Papern mittels einer Merkmalliste analysiert. Das Erstellen von Datenblättern für 13 verschiedene Projekte, ermöglicht den Vergleich der Systeme untereinander und mit FLEXMIN. Daraus ergiebt sich, dass FLEXMIN eines der komplexesten Systeme ist, da sich mit allen Herausforderungen der Singleport Chirurgie befasst wird. Diese sind zum Beispiel die Miniaturisierung der Instrumente, der Aufbau einer Antriebsmechanik oder die Realisierung eines Eingabeinterfaces. Zusätzlich erweist sich das haptische Feedback an den Benutzer als weiteres Alleinstellungsmerkmal von FLEXMIN. Durch dieses Feedback kann der Chirurg noch präziser und mit weniger Anstrengung arbeiten. Ein weiteres Ergebnis ist, dass die meisten Systeme für allgemeine Operationen im Bauchraum entwickelt werden, nur 5 der näher analysierten Systeme spezialisieren sich auf natürliche Körperöffnungen als Zugang, was durch die tunnelähnlichen Operationsgebiete weitere Herausforderungen darstellt. Außerdem wird erkannt, dass sich die Verteilung der Freiheitsgrade der Systeme nach dem menschlichen Arm richtet und nach dem Beginn des Single-Port Trends 2008 nicht mehr nur flexible, sondern auch starre Schäfte verwendet werden.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
Hinterlegungsdatum: 11 Jan 2017 12:33
Gutachter / Prüfer: Schlaak, Prof. Helmut F.
Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 11 August 2016
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