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RoboticScope®

Weltweit erstes robotisches Visualisierungssystem für den digitalen OP von morgen

Das RoboticScope® arbeitet ähnlich dem eines OP-Mikroskopes, in dem es feinste Strukturen visualisiert. Es verbindet die Vorteile des Exoskopes mit denen des Mikroskopes in einem ganz eigenen, neuartigen Konzept. Den Unterschied macht die Trennung von Okular (Bilddarstellung) und 3D Kamera (Bildaufnahme) und deren Führung durch einen hoch präzisen Roboterarm, der mit einer Genauigkeit von 0,02mm arbeitet. Der Operateur löst sich von der starren Haltung am Okular, agiert frei und erhält über das Head-Mounted-Display (HMD) durch 2 Mikrodisplays ein 3D Bild, welches noch feiner ist als das menschliche Auge wahrnehmen kann. Mit dem HMD (Mikrosensoren) steuert er intuitiv den Roboter, respektive das Kamerasystem und lässt das «Auge» um den situs kreisen. Das RoboticScope® ist voll-digital wodurch sich ganz neue Möglichkeiten des Operierens ergeben.

RoboticScope: Kamera, Roboter, Korpus

Head-Mounted-Display (HMD)

Die Idee

Gute Produkte entstehen, indem vorhandene Technologien, das Beste aus allen Welten, ganz neu kombiniert werden und eine innovative, disruptive Idee entstehen kann. Genau so ist auch mit dem RoboticScope® geschehen:

  • Ein Roboterarm eines international führenden Schweizer Unternehmens, viele zehntausend Male in der High-Tech Industrie erprobt, hat sich bewährt und liefert Spitzentechnologie zu bezahlbaren Konditionen. Präziser und besser kann man den führenden Arm kaum gestalten.
  • Die 3D-Kamera wurde mit seiner Optik eigens für die besonderen Anforderungen der Mikrochirurgen geschaffen und bietet ein dank seiner starken Vergrösserung (bis Faktor 34x) die Darstellung feinster Strukturen.
  • Das Head-Mounted-Display ermöglicht die Bilddarstellung durch Mikrodisplays in einer Genauigkeit, die feiner ist als das menschliche Auge wahrnehmen kann. Dies betrifft auch die zeitliche Auflösung.
  • Das System ist voll-digital und modular aufgebaut, so lassen sie kosteneffizient Innovationen schnell und einfach dem Operateur und der Klinik zugänglich machen. Das RoboticScope altert nicht, sondern geht mit der Zeit.

Der Mehrwert

Intuitiv und dynamisch wie nie zuvor

Intuitiv betrachten wir Objekte aus verschiedenen Perspektiven, um sie richtig zu erfassen. Und so ist es für Operateure von grosser Bedeutung, die Anatomie schnell und intuitiv von verschiedenen Blickwinkeln sehen zu können, um die richtigen Entscheidungen zu fällen.

Mit dem RoboticScope® steuert der Chirurg die Kamera über den Roboter mit einfachen, intuitiven Kopfgesten. Er muss dazu nicht die Instrumente beiseitelegen, um einen anderen Blick einzunehmen, und kann so den Vorgang unterbrechungsfrei, dynamisch zu Ende operieren.

Bei Situationen, in denen kleinste Strukturen mit hohem Zoomfaktor betrachtet werden, reduziert sich aus physikalischen Gründen die Tiefenschärfe erheblich. Das konventionelle Mikroskop immer wieder neu auszurichten und nachzufokussieren kostet oft viel Mühe und Zeit. Durch die hohe Präzession des Roboters (0,02mm) wird dies deutlich erleichtert und spart Zeit.

frei wie nie zuvor

Das OP-Bild wird nur durch die Kameraposition definiert – Das Blickfeld der Operateure ist unabhängig von der Körper- und Kopfhaltung. Sie sehen den Situs in den Okularen an ihrem HMD. Dies wird möglich durch die Trennung von Oklular und Kamera. Erst wenn der Haupt-Operateur aktiv die Kameraposition verändert, ändert sich auch das Bild. Somit können die Chirurgen eine aufrechte, ergonomische Körperhaltung einnehmen, aus der sich sowohl die Instrumente besser und sicherer führen lassen, wie auch ihre eigene Körperhaltung sich verbessert, wodurch langfristige gesundheitliche Beeinträchtigungen vermieden werden.

Sehen wie nie zuvor

Der Operateur fokussiert eine bestimmte anatomische Struktur. Dann hat er die Möglichkeit während er operiert, ohne Weglegen der Instrumente, diese Struktur aus verschiedensten Blickwinkeln zu betrachten. Diese besondere Funktion nennen wir «Orbit Modus». Während er um die Anatomie durch einfache, intuitive Kopfbewegungen kreist, bleibt die Struktur im Fokus stets scharf. Auch bei hohen Vergrösserungen!

Einfach wie nie zuvor

Das RoboticScope® ist ein voll-digitales System. Kamerapositionen können präzise angefahren werden. Daraus ergeben sich viele Vorteile:

  • Vor Beginn der Operation kann der Roboterarm in eine ausgestreckt Stellung gefahren werden, um so besonders leicht und schnell die Sterilabdeckung anzubringen
  • Vor dem ersten Schnitt kann durch Voreinstellungen im System der Roboterarm in eine optimale Arbeitsposition gebracht werden, mal wählt diese am System per touch click aus
  • Angefahrene Arbeitspositionen können abgespeichert und hoch präzise wieder angefahren werden (Bild-in-Bild), so können die Operateure zwischen 2 Bereichen operieren und die jeweils exakte Position wieder einnehmen
  • Der Operateur selbst kann durch Kopfgesten Video- und Fotoaufnahmen auslösen und in real-time abspeichern (Memory Stick). Sie stehen sofort nach Ende der OP zur Verfügung
  • Das RoboticScope hat eine Hebe- und Senkvorrichtung um es leicht schieben zu können

Wie ist das System technisch aufgebaut

Roboterarm

Der Roboterarm stammt von einem renommierten Schweizer Unternehmen und findet in der High-Tech Industrie Anwendung. Er arbeitet mit einer hohen Präzession (0,02mm) und hat sich zehntausendfach in diesem Umfeld bewährt. Das gibt die Sicherheit, ein ausentwickeltes Instrument an der Hand zu haben. Gleichzeitig ist dies eine wirtschaftliche zielführende Lösung, da die Entwicklungskosten durch Sklalierungseffekte auf viel grössere Stückzahlen als in der Medizintechnik umgelegt werden können.

Kamerasystem

Das 3D-Kamerasystem besteht aus zwei Kanälen (Optiken) die eine Vergrösserung um bis zu Faktor 34x ermöglichen. Es stehen 8 Zoomstufen (optische Zooms) zur Auswahl. Für das Bildformat wurde 4:3 gewählt, da dies den Anforderungen im OP gerechter wird als das Kinoformat 16:9.

Head-Mounted-Display  (HMD)

Das HMD dient der Bilddarstellung über 2 hochauflösende Mikrodisplays und der Steuerung des Kamerasystems/RoboticScopes über Mikrosensoren. Die Auflösung der Displays ist feiner als es das menschliche Auge aufzulösen vermag. Im HMD ist eine Hebe-/Senkvorrichtung für die Okulare eingebaut, so können die Operateure zwischen makro- und mikroskopischer Arbeit wählen. Die Okulare können durch eine Kopfgeste einfach nach oben geklappt werden. Das Gewicht des HMD entspricht in etwa dem eines Fahrradhelmes. Das HMD kann an die Kopfform des Chirurgen angepasst werden und lässt sich so bequem tragen.

Korpus

Das RoboticScope ist ein voll-digitales System mit einem optischen Zoom. (kein digitales Zoom) Durch die Hebe- und Senkvorrichtung lässt es sich leicht von einem OP-Bereich in einen anderen verschieben. Durch die Digitalität lässt sich durch Hard- und Software Upgrades und Updates das System stets up-to-date halten.

Wie funktioniert die Steuerung

Orbit Modus (räumliches Kreisen um konkrete Anatomie)
Freis Sehen (Auswählen des Arbeitsbereiches)
Fokus (Scharfstellen des situs)
8 Zoom-Stufen (Vergrösserung bis Faktor 34x)
Flexible Arbeitsabstände (300-600mm)

In dem HMD befinden sich Mikrosensoren, die die Kopfbewegung des Operateurs messen. So können intuitiv nach Betätigen des Fussschalters (Sicherheitssystem) mit Kopfgesten konkrete Symbole (siehe Bild oben) ausgewählt werden. Entweder durch Heben und Senken des Kopfes, oder durch Auswählen konkreter Felder oder durch freie Kopfbewegungen lässt sich das RoboticScope «hands-free» steuern.

Der Mehrwert – heute und morgen

Wer sind die Akteure

-BHS Technologies

Der Hersteller von RoboticScopen ist die BHS-Technologies GmbH in Innsbruck. Diese wurde durch die drei Ingenieure Burger, Hütter und Santek gegründet («BHS») mit dem Ziel, durch moderne, voll-digitale Produkte die Mikrochirurgie in ihren Abläufen neu auszurichten und durch Produktinnovationen neu zu gestalten. Die Entwicklung und Produktion erfolgen in Innsbruck. Der Vertrieb in der Schweiz über Stöckli Medical AG, Oberkirch. BHS wurde 2019 zum innovativsten Unternehmen Tirols (Innovationspreis) und zum besten Start-Up Oesterreichs (future zone Preis) gekürt. Das RoboticScope wurde von BHS Technologies im Mai 2020 nach Erhalt des CE-Kennzeichens in den Markt eingeführt.

-Stöckli

Stöckli Medical AG ist seit 10 Jahren ein familiengeführtes, Schweizer Medizintechnikunternehmen. Stöckli Medical ist exklusiver Distributionspartner für das RoboticScope für alle Bereiche der Mikrochirurgie, u.a. Spine, Trauma, HNO, Neurochirurgie und Plastische Chirurgie. Dank innovativer Produkte, massgeschneiderten Ausbildungsprogrammen und hochstehendem Service unterstützen wir unsere Partner bei der Erreichung ihrer Ambitionen der optimalen Patientenergebnisse. Dir Firma hat über 20 Mitarbeitende, davon 8 verantwortlich als Produkt- oder Sales-Spezialist, um einen hochwertigen, kompetenten Service sicherzustellen. Stöckli Medical bietet hochwertige Ausbildungsplätze (kaufmännisch, Mediamatik, Trainees) an.

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