Institut für
Robotik und Prozessinformatik

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Materialeigenschaften von Nasengewebe: experimentelle Ermittlung

Ein Robotersystem, um die biomechanischen Eigenschaften der Nasenstrukturen zu bestimmen


Robotersysteme ermöglichen genaue Bewegungen und weitreichende Aufgaben, die es erlauben viele biomechanische Experimente durchzuführen. In diesem Fall wird dafür ein System mit Mikroindenter benutzt. Damit können Kräfte und Deformationen, während mechanischer Experimente an Nasenstrukturen von Schweinen und Menschen, gemessen werden. Die Kenntnis der biomechanischen Eigenschaften dieser Strukturen ist eine Voraussetzung für die Entwicklung eines endonasalen chirurgischen Simulators, chirurgischer Trainingssysteme und ebenfalls für Systeme bei denen Gewebedeformation in Echtzeit abgeschätzt werden muss. Wie dies bei unserem Modell für roboterassistierte endonasale Chirurgie der Fall ist. Wir haben besonderes Interesse an der Entwicklung einer experimentellen Methodik zur Bestimmung der Materialeigenschaften (wie Elastizitätsmodul und Poisson's Ratio) von Nasengewebe, Knochen, Knorpel und Schleimhaut. Diese Parameter werden für ein biomechanisches Modell des Naseninnenraumes und der Nasennebenhöhlen benutzt, um es in der roboterassistierten endonasalen Chirurgie einzusetzen.


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Versuchsaufbau für einen ex vivo Microindenter Test in menschlichen Nasenstrukturen.

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Der menschliche Kopf wurde in sagittaler Ebene sektioniert.

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Ergebnisse.



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Versuchsaufbau für Mokroindenter Test an Nasenstrukturen von Schweinen.

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Freigelegte Muschel (Knochen und Schleimhaut).


  • Using robotic systems in order to determine biomechanical properties of soft tissues, Regensburg, 2007(PDF)
  • Ex vivo indentation tests to determine mechanical properties of human nasal structures, Köln, 2007(PDF)
  • Relationships between the internal carotid arteries and the sphenoidal sinuses assessed by 3D reconstruction and biomechanical tests: an analysis for Robot Assisted Endonasal Surgery, Karlsruhe
  • Influence of preconditioning on the relaxation behavior of porcine septal cartilage using different sized indenters, Taiwan, 2007(PDF)

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