Das Omnibotics-System der britischen Corin Group aus Cirencester hebt die herkömmliche Methode der manuellen Knieendoprothetik auf ein neues Niveau: Das System für Kniegelenkoperationen enthält eine roboterunterstützte Weichgewebespannungsvorrichtung, mit der die Positionierung des Implantats mit prädiktiven Balancewerkzeugen geplant werden kann. Das System misst die Weichteilspannung intraoperativ und plant gleichzeitig die Platzierung des Implantats, um seine perfekte Ausrichtung und Balance zu gewährleisten. Das robotergestützte Omnibotics-System verwendet dabei die patentierte Bone-Morphing-Technologie von Corin, die während der Operation ein 3D-Modell des Knies erstellt. Dies ermöglicht dem Chirurgen eine maßgeschneiderte Operation, die speziell auf das individuelle Knie zugeschnitten ist.
Für das präzise 3D-Modell ist keine zusätzliche präoperative Bildgebung notwendig. Dadurch entfallen belastende CT- oder MRT-Aufnahmen vor der Operation. Die Analyse der Patientenanatomie wird in Echtzeit vom Chirurgen während der OP verwendet. Als Implantate für das Omnnibotics-Systems stehen Apex Knee und Unity Knee zur Verfügung, die vom Hersteller Corin für maximale Stabilität und Beweglichkeit entwickelt wurden. Durch die Platzierung und Ausrichtung der Implantate wird das künstliche Gelenk zudem wesentlich gleichmäßiger belastet und der Verschleiß minimiert, was die Haltbarkeit des Kniegelenkersatzes verbessert.
Entwicklung eines Roboters für die Knieendoprothetik
Für die Anwender des Systems, die Chirurgen, bietet der Kniegelenkroboter technische Vorteile bei der Anwendung und Diagnose: Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Roboterführung ermöglicht eine bessere Platzierung des künstlichen Kniegelenks und individuelle Ausrichtung der Implantate, was letztlich zu besseren Ergebnissen und einer schnelleren Genesung des Patienten führt.
Genau diese Anwendung und die spezifischen Bedürfnisse der Chirurgen führten im Entwicklungsprozess zur Zusammenarbeit mit dem Hersteller Corin. Das Unternehmen entwickelt Lösungen für die Orthopädie, insbesondere für die Knieendoprothetik. Mit jahrelanger Erfahrung und fundiertem Know-how entstand das Omnibotics-System, das auf innovativer Robotertechnologie basiert und einen neuen Standard für Präzision und Personalisierung in der Knieendoprothetik setzt. Die kontinuierliche Weiterentwicklung des Systems und der Softwareoptionen, insbesondere im Bereich der Weichteildifferenzierung, ermöglicht eine noch präzisere und individuellere Behandlung jedes einzelnen Patienten.
Knieroboter: Hohe Standards bei der Entwicklung beachten
Bei der Entwicklung des Systems mussten verschiedene technische Kriterien berücksichtigt werden: Einerseits sollte die Software des Knieroboters präzise Planungsfunktionen und eine intuitive Benutzeroberfläche bieten, um den Chirurgen bei der Durchführung der OP zu unterstützen. Andererseits war es wichtig, dass die Hardware zuverlässig und präzise arbeitet, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Auch die Benutzerfreundlichkeit des Systems spielt eine wichtige Rolle, da der Roboter effizient in den Operationssaal integriert werden musste. Darüber hinaus mussten bei der Herstellung des Omnibotics hohe Qualitätsstandards eingehalten werden, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Dazu gehörte auch die Entwicklung spezieller Materialien und Implantate, die den Anforderungen der medizinischen Praxis gerecht werden.
Eine der Herausforderungen bestand darin, eine zuverlässige Analyse der Bänderspannung während der Operation zu ermöglichen. Dies ist entscheidend, um das Gleichgewicht des Weichgewebes zu optimieren. Die Messung der Bandspannung in Echtzeit war jedoch keine leichte Aufgabe. Hier kam der Balancebot ins Spiel. Mit diesem handgeführten Gerät lassen sich Weichgewebedaten in Echtzeit über den gesamten Bewegungsumfang des Knies erfassen. So können die Chirurgen die Platzierung der Implantate virtuell planen und das Gleichgewicht vor der Oberschenkelresektion vorhersagen.
Präzise Schnittführung anhand virtueller Daten
Ein weiterer Aha-Moment trat bei der Entwicklung der Omnibot-Führung für das robotergestützte Schneiden auf. Komplexe Schnitte erforderten bislang den Einsatz mehrerer Instrumente und fixierter Schnittverankerungen, was Herausforderungen in Bezug auf Genauigkeit mit sich brachte. Das Omnibotics-Systems verfügt über eine kompakte, am Patienten montierte robotergestützte Schnittführung, die eine verbesserte Schnittgenauigkeit von bis zu 0,6 mm ermöglicht. Darüber hinaus lässt sich die Positionierung der Führung mit einer Genauigkeit von 0,55 Grad einstellen. Damit können Chirurgen komplexe Schnitte mit Roboterunterstützung durchführen und die virtuelle Planung in Echtzeit überprüfen.
Für die Entwicklung des robotergestützten Systems für Knieoperationen arbeiteten Ingenieure, Chirurgen und medizinisches Fachpersonal eng zusammen. Umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten waren notwendig, um die Technologie zu entwerfen, zu testen und zu optimieren. Darüber hinaus waren die klinische Validierung und die Zulassung des Omnibotics-Systems entscheidende Schritte. In klinischen Studien wurden die Wirksamkeit, Leistungsfähigkeit und Sicherheit des Roboters bereits nachgewiesen. Für die Zukunft plant Corin die Entwicklung weiterer Plattformen, unter anderem für unikondyläre Implantate sowie für eine Hüftanwendung.
