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68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

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ITD - Ein handgehaltener Operationsmanipulator für die Pedikelverschraubung: erste Ergebnisse

Meeting Abstract (DGOOC 2004)

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  • presenting/speaker P. Pott - Orthopädische Universitätsklinik Mannheim, Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Mannheim
  • A. Köpfle - Universität Mannheim, Lehrstuhl für Informatik V, Mannheim
  • A. Wagner - Universität Mannheim, Lehrstuhl für Automation, Mannheim
  • E. Badreddin - Universität Mannheim, Lehrstuhl für Automation, Mannheim
  • R. Männer - Universität Mannheim, Lehrstuhl für Informatik V, Mannheim
  • H. Weiser - Fachhochschule Mannheim, Institut für CAE, Mannheim
  • H. Scharf - Orthopädische Universitätsklinik Mannheim, Mannheim
  • M. Schwarz - Orthopädische Universitätsklinik Mannheim, Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Mannheim

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguN9-1564

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dgu2004/04dgu0718.shtml

Published: October 19, 2004

© 2004 Pott et al.
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Fragestellung

Ein handgehaltener Manipulator für Operationen wurde entwickelt und gebaut. Dieser soll ein Bearbeitungswerkzeug gegenüber einem Knochen stabilisieren und geplante Werkzeugbewegungen ausführen. Die Machbarkeit des Verfahrens soll experimentell anhand von Bohrungen überprüft werden.

Methoden

Der erste Prototyp wurde als Stewart-Plattform mit sechs Freiheitsgraden realisiert. Die Steuerung erfolgt mit dem Echtzeit-Betriebssystem QNX. Die räumliche Lage des Manipulators wird mit einem speziell entwickelten optischen Trackingsystem erfasst. Für die Versuche sollte ein 3,2mm-Zylinder-Fräser 6mm tief in einen Polystyrol-Schaumblock eintauchen, der mit Millimeterpapier zur Bestimmung des Eintrittspunktes beklebt wurde. Das Gerät wurde dabei ausschließlich in der Hand des Benutzers gehalten, der Schaumblock war fixiert. Die entstandene Kavität wurde mit Dentalgips verfüllt. Die Länge des Abgusses wurde als Tiefe des Bohrloches ermittelt. Zum Vergleich wurden Abgüsse von Bohrungen mit einer Säulenbohrmaschine herangezogen.

Ergebnisse

Das Eintrittsloch der mit dem ITD gefertigten Bohrungen wich durchschnittlich 2,87mm (+/- 1,04mm) von der Sollposition ab. Das Bohrloch hatte durchschnittlich eine Tiefe von 7,3mm (+/- 1,94mm) und war somit im Durchschnitt um 18% tiefer als geplant. Die Löcher der Kontrollgruppe trafen den Eintrittspunkt im Rahmen der Messgenauigkeit. Die Tiefe betrug im Durchschnitt 10,35mm (+/- 0,55mm).

Schlussfolgerungen

Die Untersuchungen zeigen, dass das Konzept eines handgehaltenen Roboters erfolgreich realisiert werden konnte.