Ultrasound and optically controlled robotic instrument for resternotomy in cardiothoracic surgery

Analyse der Regelungsstrategien eines Osteotomie-Instruments auf Basis multimodaler Informationen / Analysis of the Control Strategies of an Instrument for Osteotomy on the Basis of Multimodal Information

“…Hier muss die Genauigkeit der Positionserfassung sowohl bei der eigentlichen Ultraschallmessung als auch bei der Durchführung des Schnitts mit dem Instrument Bild 7 Ultraschall-basiertes System mit Darstellung der zwei seriell durchgeführten Schritte nach [5]. berücksichtigt werden.…”

“…Prinzipbedingt wird daher keine absolute Knochendicke gemessen. Die integrierte Sensorik ist lediglich in der Lage, zu bestimmen ob (noch) Knochen an der Sensorfläche anliegt, oder ob die sensorintegrierte Sägeblattspitze die hintere Knochengrenze bereits über-schritten hat [5]. [5].…”

“…hen [5]. Die Abschätzung des Einflusses von Störungen der Messwerterfassung während des Prozesses auf die Systemgenauigkeit gestaltet sich als schwierig.…”

“…sensorgesteuerte Schnitttiefenregelung [3][4][5]. Die intrinsisch weichgewebeschonende Eigenschaft des verwendeten Sägeverfahrens kann aufgrund der zirkularen Oszillation jedoch nur für kleine Überstände des Sägeblattes garantiert werden (ca.…”

“…sensorgesteuerten Schnitttiefenregelung, die die Schnitttiefe der Säge durch ein sensorgestütztes automatisches Führungssystem an die jeweiligen ana- tomischen Gegebenheiten anpasst, soll es ermöglicht werden, den Knochen ohne eine Schädigung des darunter liegenden Weichgewebes zu durchtrennen. Die hierfür notwendigen Daten zur Entfernung des Säge-blatts von der unteren Knochen/Weichgewebe-Grenze können durch verschiedenartige Verfahren erfasst werden, beispielsweise Computertomographie, Ultraschall und Licht [4][5][6]. Fokus der in diesem Rahmen vorgenommenen Untersuchungen war die Bestimmung des maximalen Schnitttiefenfehlers dieser drei unterschiedlichen Ansätze in präklinischen Setups [4; 5].…”