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Welttag des Designs

Wie Technisches Design die Chirurgie verbessert

27. April 2020, 09:18 Uhr   |  Technische Universität Dresden

Wie Technisches Design die Chirurgie verbessert
© Yichen Fan

Vision Haptic Forceps

Kann Design Menschenleben retten? »Ja, und noch mehr«, sagen Wissenschaftler der TU Dresden

Designer suchen am Ende eines langen Prozesses nur noch die Farbe für ein Produkt aus? Weit gefehlt. An der Professur für Technisches Design der TU Dresden, angesiedelt an der Fakultät Maschinenwesen, steht die Frage nach dem Nutzen eines Produkts im Mittelpunkt aller Überlegungen. So auch bei Yichen Fan. Der Diplom-Student suchte nach Möglichkeiten, Medizintechnik durch Design wirksamer zu machen.

»Das Technische Design unterstützt bereits seit vielen Jahren Forschungsprojekte im Bereich der Agrar- und Bautechnik oder Logistik. Nun zunehmend auch mit  Medizinern in der Stadt zusammenarbeiten zu können, macht uns besonders stolz«, erklärt Jens Krzywinski, Professor für Technisches Design an der TUD. 

Fingerspitzengefühl für Geräte

Viele Eingriffe im Operationssaal basieren mittlerweile auf der Vernetzung von Daten und der Assistenz durch Computer und Roboter. Doch die smarten Systeme schöpfen ihr Potential noch nicht voll aus. Bisher fehlt Chirurgen bei minimal-invasiven Operationen mit Computer- und Roboterassistenz im wahrsten Sinn das Gefühl: Es fehlen unter anderem Informationen zur Festigkeit des Gewebes oder zum Vorhandensein eines Pulses.

Um dieses Problem zu lösen, ging Fan der Frage nach, welche Anforderungen die Chirurgen während einer Operation haben. In Interviews mit dem medizinischen Personal des Universitätsklinikums wurde deutlich, wie wichtig das haptische Feedback ist. Zwei Systeme werden momentan vorrangig genutzt: die sogenannte laparoskopische Zange und die roboterassistierte Operation, bei der der Eingriff über eine Konsole gesteuert wird. Für beide entwickelte Fan Ansätze für ein derartiges Feedback.

Diese stellte er Ärzten und Forschern vor. Das von ihm entwickelte Konzept für eine Zange, die ein spürbares Feedback durch einen aufblasbaren Ring am Griff des Gerätes integriert hat, überzeugte die potentiellen Nutzer. Ähnlich wie bei einem Blutdruckmessgerät wird durch das Hineinpumpen von Luft in den Ring Druck erzeugt und damit ein haptisches Feedback wiedergegeben, welches Sensoren am anderen Ende der Zange im Körper des Patienten aufnehmen.

Ausgebremst durch Corona

Im nächsten Schritt baute Fan einen Prototypen auf, um das theoretisch entwickelte haptische Feedbacksystem zu testen. In dieser Phase ging es sowohl um die technische Umsetzung als auch das Design der Zange. Jetzt hätte die letzte Phase der Produktentwicklung angestanden: die Integration des Rings in eine laparaskopische Zange und das Testen des Prototypen – zunächst in der Chirurgie-Ausbildung. Dies wurde durch die COVID-19-Pandemie verzögert. Doch aufgeschoben, ist nicht aufgehoben: Wenn wieder etwas Normalität eingekehrt ist, werden die Tests durchgeführt. (me)

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