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Kuka auf der Medica

Medizinische Robotik mit neuen Funktionen

23. Oktober 2023, 16:42 Uhr | Ute Häußler

Der Roboterhersteller Kuka zeigt in Düsseldorf MedTech-Anwendungen auf Basis des Roboterarms LBR Med für die Diagnostik und Therapie - und will damit dem Fachkräftemangel und Pflegenotstand entgegentreten.

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Der LBR Med von Kuka ist ein siebenachsiger, sensitiver Roboterarm, der als weltweit erste roboterbasierte Komponente zur Integration in Medizinprodukte zertifiziert wurde.

Der LBR Med wurde speziell für den Einsatz in der Medizintechnik entwickelt und lässt sich in vielfältige medizintechnische Anwendungen integrieren. Seine feinfühlige Sensorik, die umfassenden Sicherheitspakete, die hygieneoptimierte Oberfläche und die Zertifizierung rücken ihn in den Fokus des Interesses von Medizinprodukte-Herstellern aus aller Welt. Wo der LBR Med, nach entsprechender Integration durch einen Medizintechnikspezialisten sowie durchgeführten klinischen Studien, zum Einsatz kommen könnte, vermitteln auf der Medica mehrere Demozelle.

Das Unternehmen unterstreicht wie in den Vorjahren erneut, dass Kuka selbst nicht plant, ein Medizinprodukt auf den Markt zu bringen. Es stellt mit dem LBR Med jedoch eine Komponente für anspruchsvolle robotisch-unterstützte Medizinprodukte zur Verfügung, wie die folgenden Anwendungsbeispiele aus der Praxis zeigen:

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NDI-Demozelle zeigt Biopsie bei Gehirntumoren

In der Medica-Demonstration ist nachzuverfolgen, wie der LBR Med zur schonenden und sicheren Biopsie eines Gehirntumors beitragen kann. Die Biopsie wird mit Echtzeit-Tracking auf Basis von Kameras der Firma NDI an einem Modell simuliert. Mithilfe des LBR Med, der auf einem speziellen Medizingerätewagen von MPE montiert ist, lässt sich die Biopsie-Nadel setzen. Die Ziel- und Eintrittspositionen werden vorab auf Basis von Computertomographie-Daten geplant und auf einem interaktiven Bildschirm angezeigt.

Neue Features bringen zudem mehr Bewegung und mehr Steifigkeit in die medizinische Robotik: »Teil des Systems ist das dynamische Tracking, das es ermöglicht, dass bei einer Bewegung des Modells – oder später eines Patienten – der Roboter mit der Biopsienadel präzise mitfährt. Die Orientierung der Nadel bleibt konstant und so ließe sich verhindern, dass beispielsweise die Schädelwand berührt oder anderes Gewebe geschädigt wird«, verdeutlicht Alexander Esser, Business Development Manager Medical Robotics bei Kuka.

Das neue Feature »Increased Stiffness« lässt sich vor allem dann verstehen, wenn Messebesucher selbst Hand an den Roboter anlegen. »Solange das Feature deaktiviert ist, ist der Roboter etwas nachgiebig und gibt Berührungskräften leicht nach. Mit aktiviertem Feature erhöht sich die Steifigkeit um ein Vielfaches«, erklärt Dr. Andreas Keibel, Business Development Manager Medical Robotics.

Ultraschalluntersuchungen am laufenden Band

Ein weiteres Exponat am Medica-Stand demonstriert die Vorteile der haptischen Telemanipulation am Beispiel von Ultraschall. Verglichen mit früheren Ultraschall-Roboterzellen von KUKA ist diese nutzerfreundlicher denn je. Dank leistungsstarker Software lässt sich der feinfühlige LBR Med mit dem Schallkopf fernsteuern. Das kann im Praxis- oder Klinikbetrieb Therapeuten deutlich entlasten, weil sie eine bequeme Haltung während der Untersuchungen einnehmen und ein leichtes Eingabegerät nutzen können, während der Roboter die Kraft für die Untersuchungen aufbringt. Beim Bedienen des Systems erhält die Nutzerin oder der Nutzer ein haptisches Feedback und spürt, wann der den Schallkopf führende Roboter in Kontakt kommt. Zudem werden Arbeitsraumgrenzen und Singularitäten des Roboters durchgehend berücksichtigt, um Störungen zu verhindern. Zugunsten der einfachen Bedienung lässt sich die haptische Telemanipulationszelle mit unterschiedlichsten Bediengeräten koppeln – am Kuka Stand kommt ein siebendimensionales Eingabegerät der Firma Force Dimension zum Einsatz.

MedTech-Optionen zum Anfassen

Weil eigenhändig erprobte Erfahrungen mehr bewegen als bloße Beobachtungen, baut Kuka auf der Medica eine Medical Feature Zelle für die Besucher auf, an der sie verschiedene Modi und Szenarien selbst ausprobieren können. Andreas Keibel erklärt: »An dieser Universal-Demozelle stellen wir verschiedene Leistungsmerkmale des LBR Med dar. Handführen, Teaching by Demonstration, Kraftregelung während des Bahnfahrens, Handführen in 6D unter Beibehaltung der Position oder der Orientierung, Handführen entlang einer Linie oder auf einer gegebenen Ebene, handgeführte Nullraumbewegung – im Einzelnen können die Messebesucher es selbst per Hands-on ausprobieren.« Sei es bei einer weiteren Ultraschall-Untersuchungs-Demo, sei es am Beispiel einer roboterassistierten Wirbelsäulenoperation.

Der Rehabilitations-Roboter »Robert«

Ein LBR Med Nutzer der ersten Stunde ist auch 2023 wieder am Kuka-Stand präsent: Kurz nach der Zertifizierung zur Integration in ein Medizinprodukt nach dem CB-Scheme holte das dänische Unternehmen Life Science Robotics das Medical Robotics Team von KUKA an Bord, um seinen Rehabilitations-Roboter »Robert« zu entwickeln. Dieser mobilisierte bislang die unteren Extremitäten bettlägeriger Patienten, die zum Beispiel einen Unfall oder Schlaganfall erlitten hatten. Weil er sowohl die passive als auch die aktive Mobilisierung beherrscht und mithilfe der Sensorik das Trainingsprogramm individuell aufbauen kann, ist »Robert« inzwischen weltweit gefragt. Besucher erleben auf der Messe ein neues Feature: Neuerdings therapiert der Robo-Pfleger auch obere Extremitäten. Die intelligent gesteuerte, aktive Armtherapie mit dem Roboter nutzt Sensorik, um den Muskeltonus jedes Patienten zu messen und je nach Bedarf die Unterstützung zu verstärken oder zu reduzieren.

Flux Robotics: Der Roboterarm unterstützt den Herzchirurgen

Das niederländische MedTech-Unternehmen Flux Robotics stellt auf der Medica 2023 am Kuka-Stand das Flux One System vor: eine magnetbasierte Technologie, die in einen Roboterarm des LBR Med integriert ist. Durch diese patentierte Navigation können Herz- und Gefäßchirurgen sowie interventionelle Radiologen flexible chirurgische Instrumente ohne direkten physischen Kontakt durch Blutgefäße manövrieren. Damit erhöhen sich die Präzision und Effizienz chirurgischer Eingriffe. Die magnetisch lenkbaren Führungsdrähte des Flux One Systems wurden speziell für den Einsatz bei Stent-Eingriffen und anderen minimal-invasiven Operationen (MIS) entwickelt.

Radiologie-Roboter für hohe Traglasten

Ebenfalls in Düsseldorf wird ein Mockup des neuen KR Quantec HC gezeigt, den Kuka 2024 auf den Markt bringen will. Der Industrieroboter unterstützt eine Traglast von bis zu 300 kg und kann schweres medizinisches Gerät handhaben, wie beispielsweise einen Linearbeschleuniger, der bei Tumortherapien zum Einsatz kommt oder ein Röntgensystem in der Angiographie. Der neue KR Quantec HC wird über zahlreiche neue Features wie zusätzliche Bremsen und ein Personen-Bergungssystem verfügen. Mit diesem können die Bremsen manuell geöffnet werden, um den Medizin-Roboter beispielsweise bei Stromausfall händisch bewegen zu können. (uh)