17.06.2020

Trainingssimulator für Hüftimplantat-OP

Bremen/Chemnitz – Übung macht den Meister: Einen dynamischen Hüftimplantatsimulator entwickeln die Universität Bremen und die Technische Universität Chemnitz, damit Chirurgen das Einsetzen der künstlichen Gelenke trainieren können.

„Dynamic HIPS“ heißt das Projekt, das an den beiden Hochschulen gestartet und dessen Ziel die Entwicklung des Simulators ist. Er soll Ärzten ein realistisches Gefühl für den Eingriff vermitteln. Im Fokus stehen dabei laut einer gemeinsamen Pressemitteilung drei besonders kritische Operationsschritte: das Abtrennen des Hüftgelenkkopfs, das Ausschaben des Oberschenkelknochens und die Implantation des Kunstgelenks. Die Forscher wollen für das Projekt die Kräfte, Drehmomente und Geschwindigkeiten bestimmen, die bei den drei zu simulierenden Operationsschritten auftreten. Auf dieser Basis sollen ein Roboterarm und bestehende Haptikgeräte – das sind Geräte, die realistische Sinneswahrnehmungen vermitteln können – weiterentwickelt werden. Ebenfalls wichtig sei die Schaffung eines mathematischen Modells, das die Widerstände und den Materialabtrag am Knochen simuliert. Diese Informationen müssten innerhalb einer Millisekunde an den Roboter übermittelt werden, um den Chirurgen ein realistisches Gefühl zu vermitteln.

Ein zweites Bündel an Zielen befasst sich nach Angaben der Forscher mit der VR-Technologie, die das gemeinsame Training über große Distanzen hinweg ermöglicht. Mit Hilfe eines Multi-User-Systems seien erfahrene Chirurgen dann in der Lage, ihre medizinische Expertise an den Nachwuchs weiterzugeben.

Das gesamte Entwicklungsvorgehen im Projekt „Dynamic HIPS“ erfolge nutzerzentriert. Orthopädische Chirurgen werden bei der Ausarbeitung der detaillierten Anforderungen sowie zur Gestaltung und Bewertung der Lösungen einbezogen. Die letzte Projektphase umfasse zudem eine umfangreiche Nutzerstudie. Gefördert wird das dreijährige Projekt vom Bundesforschungsministerium mit über 2 Millionen Euro.
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