Haptisches Feedback in der laparoskopischen und Roboterchirurgie

Einleitung:

Im Gegensatz zur offenen Chirurgie ist bei laparoskopischen Eingriffen das haptische Feedback deutlich reduziert und bislang in der Roboterchirurgie noch nicht implementiert. Aktuell ist nicht geklärt, ob der haptische Sinneseindruck mit höherer Gewebeschonung und weniger Komplikationen bei minimal invasiven Eingriffen einhergeht. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines DFG-geförderten Kooperationsprojektes FLEXMIN mit der Technischen Universität Darmstadt ein Master-Slave-Manipulator mit Kraftrückkopplung entwickelt.

Ziele:

Mithilfe eines standardisierten Versuchsaufbaus sollte ermittelt werden, welchen Einfluss verschiedene Bedienmodalitäten auf die Einschätzung der relativen Gewebeelastizität haben.

Methodik:

Der Versuchsaufbau bestand aus einer Frontplatte mit vier Bohrungen, hinter denen unterschiedliche Tasteinsätze angebracht wurden. Diese waren wahlweise mit einer, zwei oder drei übereinanderliegenden Silikonfolien bespannt. Als Referenz diente ein Einsatz mit zwei Silikonfolien. Zu Beginn einer Versuchsreihe wurde von den Probanden (n_ges= 6, n_vollständig= 4) zunächst der Referenzeinsatz mittig eingedrückt, um die Nachgiebigkeit der Oberfläche beurteilen zu können. Anschließend wurden drei randomisierte Tasteinsätze hintereinander beurteilt. Der Proband gab jeweils an, ob das Material weicher (-), elastizitätsgleich (=) oder steifer (+) im Vergleich zur Referenz war. Die vermutete und tatsächliche Folienelastizität wurden dokumentiert. Insgesamt wurden fünf Versuchsreihen mit unterschiedlichen Bedienmodalitäten durchgeführt: a) Roboter mit haptischen Feedback, b) Roboter ohne haptisches Feedback, c) Chirurgischer Nadelhalter, d) Laparoskopischer Nadelhalter, e) Manuell.

Ergebnis:

Das manuelle Tasten ermöglichte die sicherste Einschätzung der Silikonfolienanzahl. Die Versuchsreihen mit dem laparoskopischen sowie konventionellen Nadelhalter als auch dem Roboter mit haptischen Feedback zeigten annähernd gleich viele Übereinstimmungen. Der Einsatz des Roboters ohne Kraftrückkopplung war den anderen Bedienmodalitäten deutlich unterlegen.

Schlussfolgerung:

Es konnte gezeigt werden, dass der Einsatz von chirurgischen Instrumenten mit und ohne haptisches Feedback einen Einfluss auf die Bewertung unterschiedlicher Elastizitäten hat.