Innovatives Handexoskelett soll Chirurginnen und Chirurgen bei Operationen entlasten

Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau der TU Chemnitz bezieht die medizinische Praxis aktiv in die Entwicklung neuer biomechatronischer Systeme ein

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Chirurgische Eingriffe erfordern nicht nur höchste Präzision, sondern oft auch erheblichen körperlichen Einsatz. „Besonders lang andauernde Operationen können eine große Belastung für Muskeln und Gelenke darstellen – beispielsweise, wenn über Minuten hinweg mehrere Kilogramm Kraft aufrechterhalten werden müssen, ohne die Hand zu lockern. Mit zunehmendem Alter steigt dadurch das Risiko für körperliche Verschleißerscheinungen, was wiederum krankheitsbedingte Ausfälle zur Folge haben kann“, sagt Alina Carabello, Wissenschaftliche Mitarbeiterin der Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau (Leitung: Prof. Dr. Welf-Guntram Drossel) an der Technischen Universität Chemnitz. Diese Entwicklung verschärfe die bereits angespannte Personal­situation in Kliniken angesichts des Fachkräftemangels und des demografischen Wandels.

Biomechatronische Systeme zur Steigerung der Ergonomie im Operationssaal

Eine vielversprechende Lösung zur Entlastung und Gesunderhaltung des medizinischen Personals könnten aus Sicht der Chemnitzer Forschenden Exoskelette sein. Während sie bereits in der Rehabilitation eingesetzt werden, um Menschen mit alters- oder krankheitsbedingten motorischen bei der Bewältigung von Auf­gaben des täglichen Lebens zu unterstützen, soll nun eine speziell für den klinischen Bereich entwickelte Technologie Chirurginnen und Chirurgen im OP-Alltag helfen.

Im Rahmen des von der Sächsischen Aufbaubank (SAB) bis Juli 2027 geförderten Verbundprojekts „BiSOP – Biomechatronische Systeme zur Steigerung der Ergonomie im Operationssaal“ werden an Technologien für ein Handexoskelett, das sich speziell an die Herausforderungen in einem klinischen Setting richtet, geforscht. „Ziel ist die Entwicklung eines Exoskeletts, das eine präzise Bewegungsführung und Kraftaufnahme mithilfe einer rigiden Grundstruktur ermöglicht, ohne den Arbeitsablauf zu beeinträchtigen“, so Carabello. Um Behinderungen während des Einsatzes zu vermeiden, orientiere sich die Kinematik des Systems an der natürlichen Handbewegung, während neuartige Sensoren eine intuitive Steuerung erlauben. Die Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau widmet sich dabei der Erforschung eines Moduls, das das energielose Halten definierten Griffpositionen ermöglicht, um den Energieverbrauch und die Systemgröße des Systems zu reduzieren.

Chirurginnen und Chirurgen werden in die Forschung einbezogen

Damit das Exoskelett optimal an die Bedürfnisse des chirurgischen Alltags angepasst wird, setzt das Projekt auf einen nutzerzentrierten Ansatz: Chirurginnen und Chirurgen werden aktiv in die Forschungsarbeiten durch Befragungen, experimentelle Ergonomie-Untersuchungen und Evaluierungen von Prototypen einbezogen. „So können die klinischen Anforderungen iterativ erhoben, eruiert und in die Entwicklungen implementiert werden“, sagt Carabello.

Chirurginnen und Chirurgen, die Interesse an einer Beteiligung an diesem Forschungsprojekt haben, sind eingeladen, sich mit dem Chemnitzer Forschungsteam in Verbindung zu setzen.

Kontakt: Alina Carabello, E- Mail alina.carabello@mb.tu-chemnitz.de.

Mario Steinebach
23.04.2025

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