Robotertechnik in der Endoprothetik ohne riskante Knochenpins

Am Medizin-Campus Homburg der Universität des Saarlandes haben Forschende ein roboterassistiertes Operationsverfahren entwickelt, das bei orthopädischen Eingriffen ohne Knochenpins und externe Infrarotkameras auskommt. Damit sollen Operationen wie das Einsetzen von Knieprothesen künftig sicherer und schonender werden. Entwickelt wurde das Verfahren von einem Team um Prof. Stefan Landgraeber, Direktor der Klinik für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie am Universitätsklinikum, gemeinsam mit seinem wissenschaftlichen Mitarbeiter Philipp Winter.

Bisher setzen Operationsroboter in der Orthopädie und Unfallchirurgie sogenannte Knochenpins ein. Diese etwa 3,2 Millimeter dicken Metallstifte werden in den Knochen eingebracht, um über ein Infrarotsystem die genaue Position im Körper zu bestimmen. Doch die Methode birgt Risiken wie Knochenbrüche sowie Verletzungen von Muskeln und Weichteilen.

Das neue Verfahren verzichtet auf Pins und externe Kameras. Stattdessen nutzt der Roboter seine eigene Sensorik: Durch gezieltes Abtasten definierter Strukturen wie Knochen oder eingesetzter Prothesen wird ein exaktes dreidimensionales Modell des Operationsbereichs erstellt. Unterstützt wird dieser Prozess durch Röntgenbilder in zwei Ebenen.

„Unser Roboter kann den Operationsbereich eigenständig abtasten und ein exaktes 3D-Modell erzeugen“, erklärt Prof. Landgraeber. „Das ermöglicht eine präzise Navigation und Platzierung von Schrauben und Bohrungen – ganz ohne externe Referenzsysteme.“

Der entscheidende Vorteil: Das interne Koordinatensystem des Roboters ersetzt das externe Infrarotsystem. Damit kann die räumliche Lage direkt im Operationsfeld erfasst werden.

Die neue Technologie ist bereits zum Patent angemeldet. Unterstützung erhielt das Team durch das Projekt „Triathlon – Ökosystem für Entrepreneurship, Innovation und Transfer an der Universität des Saarlandes“, das auch die künftige Verwertung begleitet.

Die Forschenden sehen in der neuen Technologie großes Potenzial für die Weiterentwicklung der roboterassistierten Chirurgie. Eine präzisere Navigation kann die Qualität orthopädischer Eingriffe verbessern, gleichzeitig können Risiken für Patientinnen und Patienten reduziert werden.

Darüber hinaus könnte der Ansatz langfristig helfen, den Fachkräftemangel im Gesundheitswesen abzumildern. Gerade in der Endoprothetik, die eine langjährige Ausbildung erfordert, trägt die Automatisierung dazu bei, Abläufe effizienter zu gestalten und Operationen für Ärztinnen und Ärzte planbarer zu machen.

MEDICA.de; Quelle: Universität des Saarlandes