Roboterbasierte Ultraschallsteuerung : Pilotstudie zur Roboter-assistierten Ultraschall-gesteuerten peripheren endovaskulären Intervention am Phantom – das RoGUS-PAD-Projekt

Abstract

Hintergrund:Die periphere endovaskuläre Chirurgie ist nach wie vor durch die Anwendung von Röntgenstrahlen und Röntgenkontrastmittel für die intraprozedurale Navigation der Instrumentarien ein Verfahren mit potenziellen Risiken und Nebenwirkungen.Projektziel:Ziel des RoGUS-PAD (Robotic-Guided Ultrasound System for Peripheral Arterial Disease)-Projektes ist die Entwicklung eines roboterbasierten ultraschallgesteuerten Assistenzsystems für periphere endovaskuläre Interventionen zur Verringerung und ggf. Vermeidung von Röntgenstrahlung und Röntgenkontrastmittel sowie Verbesserung der Echtzeitvisualisierung.Material und Methoden:Für die Bildgebung wurde ein 2‑D-Ultraschall-Lineartastkopf (L12‑3, Philips Healthcare, Best, Niederlande) am Endeffektor eines Roboterarms (LBR iiwa 7 R800, KUKA, Augsburg, Deutschland) montiert. Die ersten Versuche wurden an einem eigens für dieses Projekt entwickelten ultraschallfähigen Phantom durchgeführt. Die Bildverarbeitung und Robotersteuerung erfolgten durch ein speziell entwickeltes Programm in C++.Ergebnisse:Zur Testung der technischen Umsetzbarkeit des Projektes konnten wir einen semiautomatischen 2‑D-Ultraschallscan einer peripheren Arterie am Phantom durchführen. In 27 von 30 Durchläufen zeigte sich ein erfolgreicher Scanvorgang.Schlussfolgerung:Unsere ersten Ergebnisse bestätigten, dass die Entwicklung eines roboterbasierten Assistenzsystems für ultraschallgesteuerte periphere endovaskuläre Interventionen technisch umsetzbar ist. Dies stützt unsere Ambitionen einer Translation des Systems in die tägliche klinische Praxis.