viel größer, 20, 40 oder 60 Millionen Bytes sind keine Besonderheit. Die Auflösung in Pixel, zu der Scanner oder Kamera fähig sind, bestimmt die Auflösung, die Schärfe des Bildes.
Film und Folie entfallen, an ihrer Stelle wird eine spezi- elle Kassette mit einer „Imag- ing Plate“ (IP) in den Strah- lengang gebracht. Die IP erkennt die Röntgeninforma- tionen und speichert die ange- fallene Energie. Das gespei- cherte Bild wird mit Hilfe ei- nes Laserstrahls gescannt. Da- bei wird die IP horizontal be- wegt, Pixel für Pixel wird ein-
gelesen. Jedes Pixel beinhaltet einen Teil jener Energie, wel- che die Kathodenstrahlen mehr oder weniger intensiv, je nach Dichte des Objekts, auf der IP speichern. Der Laser bringt die gespeicherte Ener- gie zur Lumineszenz, diese wiederum wird in ein entspre- chendes digitales Signal um- gewandelt.
Das Röntgenbild der DLR hat eine Auflösung von fünf Linienpaaren pro Millimeter.
Recht einfach ist das Löschen der IP, bei normalem Licht gibt sie ihre restliche Energie ab. Digitale Daten lassen sich nicht nur speichern oder via
Satellit in einen anderen Erd- teil schicken, vielmehr lassen sie sich auch computergestützt bearbeiten. Die Röntgenbil- der werden abhängig vom anatomischen Bereich digita- lisiert und vom Computer op- timiert. Als Fuji 1981 das ent- wickelte Verfahren vorstellte, waren Akzeptanz und Erfolg nicht absehbar. Als Vorteile sind zu erwähnen:
! Bei der DLR ist ausge- schlossen, daß nicht verwert- bare Bilder durch Über- oder Unterbelichtung erstellt wer- den. Aus diesem Grunde ent- fällt eine unnötige Strahlen- belastung des Patienten.
! In Sekundenschnelle lassen sich Bilder von A nach B transportieren.
! Die Aufnahmen lassen sich digital speichern. Auch nach Jahren können sie auf
„Knopfdruck“ in ursprüngli- cher Qualität aufgerufen wer- den.
! In der DLR findet sich konventionelles Röntgen, verbunden mit allen Vortei- len, die das Arbeiten mit digi- talen Daten bietet.
Für die Zukunft kann man wohl vermuten, daß die DLR zunehmend an Verbreitung und Bedeutung gewinnen wird. Dr. med. Heinz Orbach
A-317 Deutsches Ärzteblatt 94,Heft 6, 7. Februar 1997 (53)
V A R I A TECHNIK FÜR DEN ARZT
A
n der einen Seite des OP-Tisches setzt ein Ro- boter den Bohrer an – der Schädel des Patienten wird millimetergenau ange- bohrt. Zur gleichen Zeit kon- trolliert der Chirurg auf ei- nem Monitor die nächsten Schritte. Roboter und Chir- urg sind allein im OP, nur in den Boden, Decke und Wän- de eingelassene Kameras ver- folgen das Geschehen. Statt drangvoller Enge herrscht Platz und konzentrierte At- mosphäre. „Fertig“, meldet der Roboter und fügt hinzu:„ich werde jetzt, wie geplant, ein weiteres Loch in fünf Mil- limeter Entfernung bohren.“
Der Chirurg murmelt „o.k.“, und schon setzt der Bohrer erneut an.
Science-fiction? Sicher- lich. Aber allzulange wird es nicht mehr dauern, bis solche Visionen in die Wirklichkeit der Krankenhäuser Einzug halten. Schon heute werden vereinzelt Roboter als opera- tionsunterstützende Systeme eingesetzt. Bekannt sind etwa
„Robodoc“, ein System, das bei Hüftgelenksoperationen für punktgenaues Fräsen sorgt, oder das System MINERVA der Universität Lausanne. Damit können ste- reotaktische Hirnoperatio- nen durchgeführt werden.
Diese Systeme haben aller- dings einen Nachteil: sie kön- nen nicht eigenständig arbei- ten. Der Roboter muß in bei- den Fällen Schritt für Schritt
durch den Operateur geführt werden. Im Rahmen eines jetzt neu eingerichteten Son- derforschungsbereiches „In- formationstechnik in der Me- dizin – Rechner-
und sensorgestützte Chirurgie“ sollen die kleinen Helfer jetzt klüger gemacht werden. „Wir wol- len einen Opera- tionsroboter ent- wickeln, der als in- telligenter Assistent des Chirurgen mit diesem zusammen- arbeitet“, umreißt Jörg Raczkowsky vom Institut für Prozeßrechentech- nik und Robotik der Universität Karlsruhe, geleitet von Prof. Ulrich Rembold, das ehr- geizige Ziel. Die Karlsruher Forscher wollen gemeinsam mit Kollegen aus
Heidelberg innerhalb der nächsten drei Jahre eine sol- che Maschine fertigen. Erste Laborversuche haben gezeigt,
daß der Roboter beispielswei- se Schädeltrepanationen mit großer Präzision vornehmen kann. Doch das Hauptpro- blem ist: Wie kann der Robo-
ter auf intelligente Weise mit dem Chirurgen kommunizie- ren? Das erfordert eine höchst ausgefeilte Sensorik, an deren
Umsetzung die Forscher jetzt arbeiten. Ein intelligentes Sy- stem muß dem Operateur mit- teilen können, was es gerade tut. Und es muß verstehen, wenn dieser ihm befiehlt, et- was anderes als das Program- mierte zu tun. „Die Kommu- nikation zwischen Roboter und Mensch muß über gespro- chene Sprache erfolgen“, meint Raczkowsky. „Heute schon werden solche Techni- ken ja etwa bei Operationsmi- kroskopen angewandt.“
Der Roboter muß aller- dings nicht nur hören, son- dern auch fühlen können.
„Wenn er dem Chirurgen im Weg steht, muß dieser ihn wegstoßen können.“ Doch auch andersherum kann sich Jörg Raczkowsky solche In- teraktionen vorstellen. So könnte beispielsweise der Operateur ein an einem Ro- boter befestigtes Instrument führen, wobei die Maschine die Freiheitsgrade des Arztes begrenzt, um zu verhindern, daß er weiter in der Tiefe lie- gende, nicht sichtbare Struk- turen verletzt.
Bis Ende des Jahres wol- len die Forscher einen Proto- typ bauen, dessen Fähigkei- ten dann in einer zweiten Pro- jektphase auch im Tierver- such erprobt werden sollen.
Ziel ist es, auf diese Weise ein System zu entwickeln, das Platz im OP schafft, die Opera- tionszeiten verkürzt und eine große Präzision in der Chirur- gie ermöglicht. Kay Müllges
Intelligenter Operationsassistent
Karlsruher Forscher entwickeln Roboter für die Kopfchirurgie
Roboter in der Kopfchirurgie Foto: Universität Karlsruhe
