ROCS I

Die ersten Experimente mit dem robotischen Prototyp von FAROS wurden dieses Jahr erfolgreich durchgeführt.

ROCS

Die Forschungsgruppe «Research in Orthopedic Computer Sciences» (ROCS) forscht in einem internationalen Forschungsprojekt an einem visionären Chirurgie-Roboter und verbessert die intraoperative Bildgebung durch künstliche Intelligenz.

FAROS

Derzeitige chirurgische Robotiksysteme nutzen präoperative Bilddaten wie Computer-Tomografie-Aufnahmen, um einen Ausführungsplan für die Operation anzufertigen. Diesen Plan überträgt der Roboter auf die Patientenanatomie und verwendet ihn als Navigationshilfe für bestimmte Operationsschritte wie das Setzen eines Schraubenimplantats bei Wirbelsäulenoperationen. Eine erfolgreiche Operation hängt aber nicht nur von präoperativen Daten ab, da der Chirurg oder die Chirurgin erst im Laufe der Operation ein vollumfängliches Bild erhält und die Vorgangsweise laufend anpassen muss. Menschliche Chirurginnen und Chirurgen nutzen dafür neben ihrem Sehvermögen auch ihren Tast- und Gehörsinn, um beispielsweise schlecht sichtbare anatomische Strukturen zu ertasten oder eine Abweichung der Schraubenrichtung wahrzunehmen. Das internationale Forschungsprojekt FAROS (Functionally Accurate Robotic Surgery) hat sich zum Ziel gesetzt, chirurgische Roboter zu entwickeln, die ein breites Spektrum an nicht-visuellen Sensoren integrieren, um komplexe chirurgische Aufgaben autonomer zu bewältigen. Mit FAROS führen die Universitätsklinik Balgrist und das ROCS-Team erstmals ein Forschungsprojekt unter dem renommierten Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der EU durch. Neben der Universitätsklinik Balgrist forschen führende Universitäten aus Belgien, Frankreich und England am visionären Ziel eines Roboters mit chirurgenähnlichen Fähigkeiten. Mit dem Bau von Kontaktmikrofonen zur Überwachung des chirurgischen Bohrens, dem Einsatz von Impedanzsensoren zur Detektion von fehlerhaft gesetzten Implantaten und der Nutzung von Ultraschall als neue Navigationsmöglichkeit wurden bereits erste Meilensteine im dreijährigen Projekt erreicht.

Prof. Dr. sc. Philipp Fürnstahl ist Leiter des ROCS-Teams der Univer- sitätsklinik Balgrist. ROCS forscht an der Schnittstelle zwischen Computerwissenschaften und Orthopädie an chirurgischen Innovationen.

Prof. Dr. med. Mazda Farshad, MPH, ist Ordinarius für Orthopädie der Universität Zürich und gleichzeitig Medizinischer Spitaldirektor sowie Chefarzt Orthopädie und Wirbelsäulenchirurgie der Universitätsklinik Balgrist.

Dr. sc. Fabio Carrillo ist stv. Leiter Translationale Forschung ROCS. Im Juli 2019 schloss er sein Doktorat im ROCSTeam erfolgreich ab. Seither koordiniert er als wissenschaftlicher Mitarbeiter verschiedene Projekte.

Dr. med. univ. Christoph Laux ist Oberarzt für Wirbelsäulenchirurgie in der Universitätsklinik Balgrist. Seine wissenschaftliche Tätigkeit umfasst klinische und experimentelle Studien in der orthopädischen Chirurgie.

Aidana Massalimova ist Doktorandin im Bereich Data Science an der Universität Zürich. Sie arbeitet seit Februar 2021 im ROCS-Team. Ihre Doktorarbeit «Multimodale intraoperative Navigation in der Wirbelsäulenchirurgie» ist Teil des FAROS-Projekts.