Das MiroSurge-System ist vielseitig einsetzbar: Basierend auf dem Roboterarm MIRO wurde ein System für die robotische Wundauswaschung mittels Wasserstrahl entwickelt. Zu diesem Zweck wurde ein robotisches Instrument mit einem integrierten Wasserstrahlapplikator konstruiert, welches der Chirurg an den Roboterarm MIRO anbringen kann. Das Bild zeigt einen Test der Wundauswaschung mittels Wasserstrahl am Silikonphantom.
In der Wasserstrahlchirurgie wird ein dünner Hochdruckwasserstrahl verwendet, um Weichgewebe zu präparieren. Diese Methode wurde 1982 im British Journal of Surgery von Papachristou und Bartes unter dem Titel "Resection of the liver with a waterjet" erstmals veröffentlicht.
In der Veröffentlichung wird die Selektivität der Wasserstrahlchirurgie als Hauptvorteil hervorgehoben. Weichgewebe wie z.B. Parenchym kann aus dem Zellverbund ausgespült werden, wobei Strukturen, welche einen größeren mechanischen Widerstand gegenüber dem Wasserstrahl aufweisen, wie z.B. Gefäße und Nerven, nahezu vollständig unversehrt bleiben. Dies führt zu einem geringeren intraoperativen Blutverlust und einem geringeren parenchymalem Trauma. Dieser Effekt konnte in zahlreichen weiteren Veröffentlichungen bestätigt werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zellstruktur an der Schnittfläche nicht verletzt oder geschädigt wird, da diese Methode keine Wärme ins Gewebe einträgt.
Die Präparation von Weichgewebe mittels Wasserstrahl ist ein repetitiver Prozess, da bei jedem Überstreichen des Gewebes nur wenige Zellschichten abgetragen werden können. Daraus ergibt sich die Anforderung, dass der Wasserstrahl beim Präparieren von Weichgewebe ständig entlang der Schnittlinie bewegt werden muss. Diese Vorgehensweise ist in der offenen Chirurgie einfach zu realisieren, in der minimal invasiven Chirurgie, aufgrund der durch den Trokar gegebenen kinematischen Einschränkungen, jedoch sehr schwierig umzusetzen.
Mit Hilfe der Robotik können diese Einschränkungen überwunden und der Wasserstrahl analog zur offenen Chirurgie verwendet werden. So kann die Wasserstrahlchirurgie in größerem Umfang auch bei minimal invasiven Eingriffen eingesetzt werden.
Veröffentlichungen
T. Bahls, F. A. Fröhlich, A. Hellings, B. Deutschmann and A. O. Albu-Schäffer, "Extending the Capability of Using a Waterjet in Surgical Interventions by the Use of Robotics" in IEEE Transactions on Biomedical Engineering , vol.PP, no.99, pp.1-1, doi: 10.1109/TBME.2016.2553720
T.Bahls, F.A. Fröhlich and A. O. Albu-Schäffer, "Towards Robot Guided Waterjet Surgery" in 12. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie (CURAC), Innsbruck, Austria, November 2013. elib
