Sicherheitseinrichtung von Laparoskopen gegen Sichtbehinderung

In der videogestützten minimalinvasiven Chirurgie stellt das Verschmutzen der distalen Optik ein erhebliches und bislang ungelöstes Problem dar. Die Innovation des Vorhabens besteht im Sichtschutz durch die Erzeugung eines Gaspolsters vor der Laparoskop-Optik. Dazu werden die Insufflationsgase durch das distale optische Element des Laparoskops geführt und die entstehenden Störungen im Videobild durch eine elektronische Auswerteeinheit in Echtzeit korrigiert. Zur Realisierung dieses Ansatzes müssen vor allem die notwendige Bildverarbeitung in Echtzeit und die Steuerung von Insufflationsgasen durch einen trokarseitigen Ausgang realisiert werden. Das Ziel des Vorhabens ist die Erstellung eines Funktionsmusters zum Nachweis der Funktionsfähigkeit des Verfahrens. In dem Vorhaben wird das interdisziplinäre Team das gesamte Gerät einschließlich Endoskop und Steuerelektronik neu entwerfen.

Zentrale Arbeiten betreffen die experimentelle und simulative Erforschung der Gasführung und die Erforschung der notwendigen Optiken und Bildkorrekturen. Eine in-vivo-Studie wird die klinische Handhabbarkeit und Wirksamkeit prüfen. Im Erfolgsfall ist die Zulassung nach MDR geplant. Im Anschluss wird die Schindler Endoskopie Technologie GmbH das Gerät vertreiben und die Delfi Innovations GmbH und die infoteam Software AG Komponenten und Software zuliefern. Bestehende Patente sichern die Verwertung für das Team.

Das Ziel des Teilvorhabens des Fraunhofer IFAM Dresden ist die simulationsgestützte Auslegung und Untersuchung des distalen optischen Elementes zur Verminderung der Verschmutzung. Das soll durch eine geeignete Gasführung im Inneren des Laparoskops sowie an der distalen Linse erfolgen. Im Erfolgsfall wird die Sicherheit minimalinvasiver Operationen deutlich erhöht und deren Dauer durch den Wegfall von Reinigungspausen stark reduziert. Die wesentliche Innovation des Teilvorhabens ist insbesondere die Durchführung von Mehrphasensimulationen im Bauchraum im Bereich der distalen Optik. Diese werden für die Analyse und Auslegung des Laparoskops genutzt. Zur Lösung sollen dedizierte, numerische Modelle für die Gaszufuhr und das Verhalten des Schutzgases an der distalen Optik aufgebaut werden, mit denen der Einfluss von verschiedenen geometrischen Parametern und Randbedingungen sowie die Wechselwirkung des Gases im Bauchraum untersucht werden kann.