Die Lehrveranstaltung behandelt die Entwicklung von mechatronischen Systemen für den Einsatz im Operationssaal. Hieraus entsteht eine Reihe von besonderen Anforderungen, die an Medizinroboter gestellt werden. Ziel ist es, den Studierenden einen Überblick über dieses spannende Feld der Robotik zu verschaffen und für die zahlreichen harten Randbedingungen zu sensibilisieren. Die Studierenden sollen am Ende in der Lage sein, selbstständig die Randbedingungen für die Entwicklung eines Robotersystems zu analysieren.

Die Inhalte der Veranstaltungen stützen sich auf die langjährige Arbeit des Dozenten im Bereich der Medizinrobotik und auf dabei entstandene bzw. die Internet-Datenbank MERODA, die vom Dozenten betrieben wird.

Die Inhalte gliedern sich in eine erste Phase (1.-10. Veranstaltung), in der – nach der Begriffsdefinition – die medizinischen Einsatzfelder und die technischen Details, die die Anwendung von medizinischen Robotersystemen beeinflussen, beschrieben werden. Hierbei soll der Lernstoff so strukturiert werden, dass ein Verständnis für die verschiedenen Einsatzszenarien geweckt werden kann. In der zweiten Phase (11.-12. Veranstaltung) sollen die Studierenden die Themenfelder Sicherheit, Hygiene und Workflow selbstständig erarbeiten und schließlich vorhandene Robotersysteme anhand dieser Begriffe und ausgewählten Beispielen aus der Literatur analysieren und in einem Seminarvortrag präsentieren. Dieser ist Teil der Prüfungsleistung. Eine Exkursion zur Besichtigung eines Medizinroboters ist vorgesehen.

Die Veranstaltung wird im Wintersemester angeboten.

Im WS 2012/13 findet die Veranstaltung etwas unregelmäßig statt. Es werden immerjeweils zwei Veranstaltungen zu einem Block zusammengefasst:

Montag, 15.10.2012: 8:00 bis 11:30 Uhr in Raum S102/244

Dienstag, 18.12.2012: 8:00 bis 11:30 Uhr in Raum S101/A2

und danach ab 15. Januar regelmäßig wöchentlich dienstags 8:00-11:30 Uhr in Raum S102/244

Falls Änderungen des Plans auftreten, wird dies zuerst in TuCAN bekannt gegeben.

Gliederung

Die Lehrveranstaltung ist für ein Semester ausgelegt. Sie gliedert sich vorläufig in

• 10 Veranstaltungen
• 1 Exkursion
• 2 Termine für Seminarvorträge (15’ + 15’ Diskussion; 25% der Prüfungsleistung)
• Klausur (60’, 75% der Prüfungsleistung)

0.      Geschichte und Begriffsdefinition (1. Veranstaltung)

1.      Medizinische Einsatzfelder (2. und 3. Veranstaltung)

• Chirurgie
• Bildgebung
• Orthopädie
• Neurochirurgie
• Unfallchirurgie
• HNO & MKS
• Rehabilitation / Physiotherapie
• Urologie
• Telepräsenz
• Strahlentherapie
• Ophthalmologie
• fMRI

2a)    Bauformen und Kinematik (4. und 5. Veranstaltung)

• Industrieroboter
• Spezielle Medizinroboter
• Freiheitsgrade
• Beweglichkeit, Singularitäten und Redundanz
• Koordinatensysteme und Registrierung

2b)    Steuerung / Regelung (6. Veranstaltung)

• Positions- und Geschwindigkeitsregelung
• Kraftregelung
• Fernsteuerung

3.      Sensorik (7. und 8. Veranstaltung)

• Tracking
• Registrierung
• Bildgebung

4.      Surgical Workflow (9. Veranstaltung)

• Abläufe im OP
• Beteiligte Abteilungen
• Randbedingungen
• Formale Beschreibung von Abläufen

5.      Sicherheit und Hygiene (10. Veranstaltung)

• MPG (FMEA, Risikobewertung)
• Sterilisation
• Kontamination

6.      Beispiele / Vorträge (11. und 12. Veranstaltung)

• Je 15‘+15‘ Diskussion à 6 Vorträge - ggf. ein Zusatztermin

7.     Skriptum

Das Skript kann zu Beginn der Veranstaltung beim Dozenten erworben werden. Interessierte Nicht-Hörer wenden sich bitte an den Dozenten.