Machbarkeitsstudie zur Entwicklung eines navigierten, sensor-gesteuerten, kraftgeregelten (mechatronischen) selbsthaltenden Hirnspatels zur Verbesserung der derzeitigen mechanischen, starren und ungeregelten Haltesysteme

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gerd Hirzinger
• Subject Area: Clinical Neurology; Neurosurgery and Neuroradiology
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5347278

Dank der mikroneurochirurgischen Technik können physiologische Spalträume innerhalb des Gehirns wie der Mittelspalt, die Hirnwindungstäler oder der Subduralraum zwischen Hirn und Schädelbasis zur Präparation tief gelegener Strukturen ohne Verletzung des benachbarten Hirngewebes genutzt werden. Um den Zugang über diese Spalträume aufrechtzuerhalten, ist der Einsatz sogenannter Hirnspatel (metallische Instrumente unterschiedlicher Länge und Form) notwendig. Seit etwa 30 Jahren werden diese Spatel nicht mehr von Assistenten gehalten, sondern von selbsthaltenden mechanischen Systemen. Bei diesem Haltesystem handelt es sich um eine passiv arretierbare Gliederschlange, welche an der Kopfhalterung oder dem Operationstisch befestigt wird, und einen daran montierten, biegbaren und bis zu einem gewissen Maße elastischen Metallspatel. Die bei der Retraktion auf das Gehirn ausgeübten Kräfte und deren pathophysiologische Auswirkungen auf das Gewebe und seine Durchblutung sind nicht hinreichend bekannt. Hauptaufgabe der beantragten Machbarkeitsstudie ist, unter Verwendung eines zu entwickelnden kraftgeregelten Hirnspatels (DLR) die mechanischen Einflüsse auf das Hirngewebe qualitativ und quantitativ zu erfassen, um die ausübbaren Kräfte und Haltemethoden (pulsierend, oszillierend), welche nicht zu einer Gewebeschädigung führen, herauszufinden. Mit diesen Grundlagen könnte dann die Umsetzung im Operationssaal erfolgen mit dem Ziel, den seit 30 Jahren unverändert eingesetzten, starren und unzuverlässigen passiven Haltearm durch einen kraftgeregelten, mechatronischen Hirnspatel mit den nötigen Sicherheitseinrichtungen zu ersetzen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Joachim Gilsbach; Dr. Ruth Thiex