Steuerung eines flexiblen Endoskops

• Applicants: Professor Dr. Tim C. Lüth; Professor Dr. Gero Strauß, since 7/2009
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
• Term: from 2009 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 106824093

Durch die zunehmende Verbreitung minimalinvasiver Operationstechniken wurden die Qualität und die Effizienz von operativen Eingriffen entscheidend verbessert. Starre und flexible Endoskope haben in dem letzten Jahrzehnt eine weite Verbreitung in der HNOHeilkunde gefunden. Das Projektziel ist die Entwicklung eines Systems zur Navigation und teilautomatisierten Steuerung eines flexiblen Endoskops für Eingriffe in der HNO-Chirurgie. Um die im Stand der Technik bekannten Probleme durch den Einsatz von passiven und aktiven Führungssystemen für Endoskope sowie durch Navigationssysteme zu vermeiden, wird ein neuartiger Ansatz untersucht. Die Navigation eines flexiblen Endoskops erfolgt durch reine Bildverarbeitung aus Endoskopvideo und CT-Daten. Die Steuerung des Endoskops wird durch eine spezielle Kinematik mit Aktoren und Sensoren übernommen. Es werden unterschiedliche Bedienszenarien für das flexible Endoskop angeboten. In einem manuellen Modus (manuelle Endoskopie mit Navigation des flexiblen Endoskops) wird die vom Chirurgen durchgeführte Endoskopie automatisch mitgeloggt. Navigationsinformationen können auf einem Monitor dargestellt werden. Im teilautomatisierten Modus kann zum einen der vorher mitgeloggte Weg bzw. das Ziel erneut angefahren werden. Des Weiteren ist es möglich, dass in einem Planungsmodul Wegpunkte und Zielpunkte präoperativ definiert werden, die dann automatisch angefahren werden, wenn der Chirurg das flexible Endoskop in dem Patienten bewegt. Hierbei dient eine Mechanik mit Encodern und Motoren sowie eine Software zum Abgleich von CT-Daten und Endoskopvideoinformationen, als Grundlage für die Steuerung des flexiblen Endoskops. Der Chirurg soll durch das System entlastet werden, ohne den OP-Bereich einzuschränken oder seine Arbeitsabläufe zu ändern.

• DFG Programme: Research Grants
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Andreas Dietz, until 7/2009