SIKASurg - Szenarienbasierte Interaktions- und Kooperationsmuster sensomotorischer Assistenzsysteme für synergistische Chirurgieroboter

Seit der Einführung von Robotern in die Chirurgie in den 80er Jahren wurden Schätzungen zufolge ca. 5000 unterschiedliche Systeme für die computerassistierte Chirurgie entwickelt und die Anzahl kommerzieller Systeme nimmt fortlaufend zu. Anfangs gab es eine klare Trennung zwischen semiaktiven Robotern, die nur Werkzeugführungen positionierten und aktiven  Systemen, bei denen der Mensch z.B. eine automatisierte Fräsbearbeitung überwachte. Heutzutage werden Assistenz und Automation kooperativer (synergistischer) Robotersysteme als eng miteinander verbunden betrachtet, wobei Mensch und Maschine je nach Bedarf unterschiedliche Rollen übernehmen.

In der modernen Chirurgierobotik unterscheidet man deswegen passive, semi-aktive, synergistische und aktive Systeme mit jeweils unterschiedlichen Autonomiegraden und Anwendungsgebiete. Die Vielfalt der hierbei entstehenden Kombinationen führt zu einer Vielzahl technischer Systemlösungen.
Hinsichtlich der mechanischen Anforderungen an ein Chirurgierobotiksystem hat sich eine modulare Systemgestaltung bereits als nützlich erwiesen. Eine ebenso modulare Systemgestaltung ist demzufolge auch von funktioneller Seite erstrebenswert, sodass basierend auf den Anforderungen der jeweiligen Applikation zwischen geeigneten Kontrollmodi gewählt sowie je nach Situation zwischen ihnen gewechselt werden kann. Betrachtet man diese modulare Gestaltung in Kombination mit dem momentanen Trend im Operationssaal (OP) hin zu einer offenen modularen Vernetzung von Medizingeräten, so könnte zukünftig ein flexibles Gesamtsystem, mit optimiertem Nutzen-Kosten-Verhältnis, die Verbreitung chirurgischer Roboter fördern. Um jedoch eine funktionelle modulare Systemgestaltung zu ermöglichen, muss verstanden werden, für welche Szenarien bestimmte Interaktions- und Kooperationsmuster geeignet sind und unter welchen Bedingungen diese zu erhöhten Risiken führen.