KUKA Innovation Award 2020

Team HIFUSK (Scuola Superiore Sant’Anna, Italien)

HIFUSK kann bislang unerfüllte medizinische Bedürfnisse bei der Behandlung von pathologischen Geweben, wie z.B. Krebsgewebe, abdecken. HIFUSK ist die Verbindung von zwei Technologien: Robotik und fokussierter Ultraschall. Diese Kombination aus Roboter und nichtinvasivem Ultraschall ermöglicht eine präzise chirurgische Behandlung (keine Schnitte, keine Anästhesie, keine Ionisierungsenergie). Robotersteuerung und maschinelles Lernen gewährleisten Sicherheit, auch bei geänderten Zielbewegungen während der Therapie. Wir haben unsere Plattform in einem ex-vivo-Szenario validiert und die Zulassung für in-vivo-Tests von HIFU-Roboter-Behandlungen bekommen.

Team SAHARRA (Slovak University of Technology, Slowakei)

Bei der Haarentfernung durch Laserstrahlen dringt hochkonzentriertes Licht bis in die Haarfollikel vor. Dort wird das Laserlicht dann von den Pigmenten der Haarwurzel absorbiert und erzeugt Hitze. Diese schädigt den Haarfollikel und hemmt damit zukünftiges Haarwachstum. Das Team SAHARRA entwickelt eine Roboterapplikation, mit der die Präzision und Schnelligkeit der Behandlung verbessert werden soll. Dafür wird ein Navigationssystem in Verbindung mit einem LBR Med genau bestimmen, welche Bereiche noch zu behandeln sind. So lassen sich unnötige Doppelbehandlungen vermeiden.

Team CoNeeBot (Technische Universität Hamburg, Deutschland)

Nadeln sind wichtige Instrumente, um minimal-invasive Behandlungen, wie beispielsweise Biopsien, durchzuführen. Bildgestützte Verfahren und Robotik werden schon lange untersucht, um bei der präzisen Positionierung der Nadel zu unterstützen. Dabei geht es bisher meist darum, die Nadel mit Hilfe des Roboters zum Ziel auszurichten. Der Arzt hat anschließend die Aufgabe, die Nadel ins Ziel zu bewegen. Diese Aufgabe wird durch Weichgewebsverformungen und eine Biegung der Nadel beim Einführen erschwert. Ziel des Teams CoNeeBot ist es, eine smarte Nadel, die ihre Umgebung erkennt, zu entwickeln und mit dem Roboter zu verbinden und so dem Arzt bei der korrekten Positionierung der Nadel zu helfen.

Team RAOCT (Duke University, USA)

Untersuchungen am Auge können oft nur von Augenärzten durchgeführt werden. Eine vielversprechende Technologie ist dabei die optische Kohärenztomographie (OCT). Obwohl diese Scan-Methode für viele Augenkrankheiten, wie der Glaukomerkrankung oder der diabetischen Retinopathie, als gängige Standardtechnologie gilt, braucht es zur Bedienung hochqualifizierte Fachkräfte. Um diese Technologie besser zugänglich zu machen, soll mit Hilfe von Robotertechnologie der Tomograph automatisiert und besser ausgerichtet und die Bedienung vereinfacht werden.

Team SpheriObot (Shanghai Jiaotong University Affiliated Sixth People's Hospital, Shanghai Jiaotong University, Shanghai Electric Group, China)

Die Anzahl von Patienten mit Hüftbeschwerden ist groß, auch bei jüngeren Menschen. Die traditionelle Behandlungsmethode bei einer Hüftdysplasie – einer unzureichenden Ausbildung der Hüftgelenkspfanne – ist die sogenannten periazetabuläre Umstellungsosteotomie (PAO). Hinter diesem sperrigen Begriff verbirgt sich ein Verfahren, bei dem die Hüftpfanne durch mehrere Schnitte ausgeschnitten und umpositioniert wird. Das kann zur Verletzung von Nerven oder Blutbahnen führen. Das Team aus China entwickelt ein Robotersystem, das mit Hilfe einer speziellen Säge die Hüftpfanne gezielt mit weniger Schnitten
neu positionieren kann. Dies kann die Genauigkeit der Operationsmethode erhöhen und so das Risiko eines chirurgischen Traumas senken.