Forschungsschwerpunkte

• Selbstfahrende Service-Roboter für Chirurgie und Pflege
• Klinische Vernetzung und Digitalisierung 
• Klinische Workflow-Optimierung 

Laufende Projekte

AURORA

Im Zuge von chirurgischen Eingriffen führt der sog. "OP-Springer" unterschiedliche Aufgaben im unsterilen Bereich des OP-Saals durch. In der klinischen Praxis kommt es hierbei jedoch oft aufgrund von Überlastungen des Personals zu drastischen Verzögerungen im Ablauf. Ziel des Projekts ist deshalb die Entwicklung eines kontextsensitiven mechatronischen Assistenzsystems, das sich autonavigierend im unsterilen Bereich des OP-Saals bewegen kann und dabei den OP-Springer und das restliche OP-Team entlastet bzw. bei ihren Aufgaben unterstützt....

Abgeschlossene Projekte

PLAFOKON

Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung der minimalinvasiven Operationsplattform "Single-Port Overtube" (SPOT) und deren nahtlose Einbettung in die klinischen Abläufe. Dies soll durch eine ganzheitliche Betrachtung des chirurgischen Behandlungspfads von der Zuweisung bis zur Entlassung erreicht werden...

Publikationen

2024

• Bernhard, Lukas; Schwingenschlögl, Patrik; Hofmann, Jörg; Wilhelm, Dirk; Knoll, Alois (2024): Boosting the hospital by integrating mobile robotic assistance systems: a comprehensive classification of the risks to be addressed. In: Auton Robot 48 (1). DOI: 10.1007/s10514-023-10154-0.

2023

• Völk, Christopher; Bernhard, Lukas; Völk, Dominik; Weiten, Markus; Wilhelm, Dirk; Biberthaler, Peter (2023): Mobiler C-Bogen – Strahlenbelastung und Workflow-Killer? : Potenzial eines innovativen Assistenzsystems für die intraoperative Positionierung. In: Unfallchirurgie (Heidelberg, Germany) 126 (12), S. 928–934. DOI: 10.1007/s00113-023-01380-3.
• Wagner, Lars; Kolb, Sven; Leuchtenberger, Patrick; Bernhard, Lukas; Jell, Alissa; Wilhelm, Dirk (2023) Deep learning assisted intraoperative instrument cleaning station for robotic scrub nurse systems. In at - Automatisierungstechnik, 71(7), 572-579. DOI: 10.1515/auto-2023-0062
• Wagner, Lars; Kolb, Sven, Looschen, Christian, Bernhard, Lukas; Fuchtmann, Jonas; Berlet, Maximilian; Fottner, Johannes; Knoll, Alois; Wilhelm, Dirk (2023) Versatile end effector for laparoscopic robotic scrub nurse. In Int J CARS. DOI: 10.1007/s11548-023-02892-4

2022

• Müller, Carolin; Bernhard, Lukas; Wilhelm, Dirk (2022) Usage of a graph database for the selection of sterile items in the OR. In Int J CARS. DOI: 10.1007/s11548-022-02795-w.
• Baumann, Oskar; Lenz, Alexander; Hartl, Josef; Bernhard, Lukas; Knoll, Alois Christian (2022): Intuitive teaching of medical device operation to clinical assistance robots. In Int J CARS. DOI: 10.1007/s11548-022-02802-0.
• Amato, Carlos; Yang, Chengyuan; Bernhard, Lukas; Giulianotti, Pier Cristoforo; Kondrat, Paul; Ratib, Osman; Wilhelm, Dirk (2022): Towards the OR of the future: introducing an adaptive and technology-embracing OR wing layout. In Int J CARS. DOI: 10.1007/s11548-022-02760-7.
• Bernhard, Lukas; Amalanesan, Antony Francis; Baumann, Oskar; Rothmeyer, Florian; Hafner, Yannic; Berlet, Maximilian; Wilhelm, Dirk; Knoll, Alois (2022): Mobile service robots for the operating room wing: balancing cost and performance by optimizing robotic fleet size and composition. In Int J CARS. DOI: 10.1007/s11548-022-02735-8.
• Bernhard, Lukas; Völk, Christopher; Völk, Dominik; Rothmeyer, Florian; Xu, Zhencan; Ostler, Daniel; Biberthaler, Peter; Wilhelm, Dirk (2022): RAY-POS: a LIDAR-based assistance system for intraoperative repositioning of mobile C-arms without external aids. In International journal of computer assisted radiology and surgery. DOI: 10.1007/s11548-022-02571-w.
• Jell, Alissa; Fuchtmann, Jonas; Xiao, Michel; Bernhard, Lukas; Berlet, Max; Feussner, Hubertus; Wilhelm, Dirk (2022): Robotic Endoscope Control - State of the Art of Voice Control and Other Options for Laparoscopic Camera Robot Guidance. In Surgical technology international 40, pp. 17–24. DOI: 10.52198/22.STI.40.SO1545.
• Berlet, Maximilian; Fuchtmann, Jonas; Bernhard, Lukas; Jell, Alissa; Weber, Marie-Christin; Neumann, Philipp-Alexander et al. (2022): Laparoscopic Cholecystectomy – A Proper Model Surgery for AI based Prediction of Adverse Events? In Current Directions in Biomedical Engineering 8 (1), pp. 5–8. DOI: 10.1515/cdbme-2022-0002.
• Wagner, Lars; Bernhard, Lukas; Fuchtmann, Jonas; Asim Karaoglu, Mert; Ladikos, Alexander; Feußner, Hubertus; Wilhelm, Dirk (2022): Integrating 3D cameras into sterile surgical environments: A comparison of different protective materials regarding scan accuracy. In Current Directions in Biomedical Engineering 8 (1), pp. 25–29. DOI: 10.1515/cdbme-2022-0007.

2021

• Amato, Carlos; McCanne, Leslie; Yang, Chengyuan; Ostler, Daniel; Ratib, Osman; Wilhelm, Dirk; Bernhard, Lukas (2021): The hospital of the future: rethinking architectural design to enable new patient-centered treatment concepts. In International journal of computer assisted radiology and surgery. DOI: 10.1007/s11548-021-02540-9.
• Bernhard, Lukas; Krumpholz, Roman; Krieger, Yannick; Czempiel, Tobias; Meining, Alexander; Navab, Nassir et al. (2021): PLAFOKON: a new concept for a patient-individual and intervention-specific flexible surgical platform. In Surgical endoscopy. DOI: 10.1007/s00464-021-08908-x.
• Ostler, Daniel; Steger, Jana; Bernhard, Lukas; Yu, Kevin; Hartwig, Regine; Feussner, Hubertus; Wilhelm, Dirk (2021): “Hybrid” scientific conference: lessons learned from the digital annual meeting of the CARS international conference during the Covid-19 pandemic. In Innovative Surgical Sciences 0 (0). DOI: 10.1515/iss-2021-0012.

2020

• Bernhard, Lukas; Ostler, Daniel; Feußner, Hubertus; Wilhelm, Dirk (2020): Integrating autonomously navigating assistance systems into the clinic: guiding principles and the ANTS-OR approach. In International journal of computer assisted radiology and surgery. DOI: 10.1007/s11548-020-02137-8.
• Jell, Alissa; Bernhard, Lukas; Shah, Dhaval; Feußner, Hubertus (2020): Cinemanography: fusing manometric and cinematographic data to facilitate diagnostics of dysphagia. In Current Directions in Biomedical Engineering 6 (1). DOI: 10.1515/cdbme-2020-0011.
• Ostler, Daniel; Wilhelm, Dirk; Bernhard, Lukas; Fuchtmann, Jonas; Kranzfelder, Michael; Vogel, Thomas; Feussner, Hubertus (2020): Machine Learning in the OR: A Collaborative Environment for Surgical Interventions in Visceral Medicine. In Surgical technology international 37, pp. 16–21.

2019

• Bernhard, Lukas; Ostler, Daniel; Feußner, Hubertus; Wilhelm, Dirk (2019): Intuitive Orchestrierung kontext-adaptiver chirurgischer Assistenzsysteme. In Oliver Burgert, Bernhard Hirt (Eds.): Tagungsband der 18. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Computer- und Roboterassistierte Chirurgie, pp. 148–151.

Fachvorträge

2022

• Viszeralmedizin 2022 (DGVS/DGAV): Vorstellung des Forschungsprojekts PLAFOKON
• Munich_I / AI.Society 2022: Vorstellung des Forschungsprojekts AURORA
• CARS 2022: Mobile service robots for the operating room wing: Balancing cost and performance by optimizing robotic fleet size and composition

2021

• Siemens Healthineers "InspireX Talk": AURORA – using robotics in medicine where they are urgently needed
• CTAC 2021: Der robotische Springer: Ziele und Herausforderungen des AURORA-Projekts
• CARS 2021: Task allocation using wearable devices for managing mixed human robot teams within the OR wing
• CARS 2021: The Hospital of the Future
• Chirurgische Forschungstage 2021: Workshop: Medizinrobotik
• CURAC 2021: Integrating autonomous mobile robotic fleets into the OR wing – a technical or an ethical challenge?
• CURAC 2021: RAY-POS: Ein LIDAR-basiertes Assistenz-System für die Intraoperative C-Bogen-Repositionierung
• D-NOTES 2021: Evaluation eines Automaten für die endoskopische Instrumentensteuerung
• CURAC Academy: Vorstellung des Forschungsprojekts AURORA
• Vorlesung "Trends in Medical Engineering" (TUM): Gastvortrag: Surgical Robotics

2020

• CARS 2020: Integrating autonomously navigating assistance systems into the clinic: guiding principles and the ANTS-OR approach
• CURAC 2020: ANTS: Eine dynamische Scheduling-Plattform für die Orchestrierung von autonomen selbst-navigierenden robotischen Assistenzsystemen in der Klinik
• CURAC 2020: Technische Module: PLAFOKON
• CURAC 2020: Cinemanography: fusing manometric and cinematographic data to facilitate diagnostics of dysphagia

2019

• DGE-BV 2019: Sprachverstehendes System als zentrale Mensch-Maschine-Schnittstelle - Integration von Sprachinteraktion in den kognitiven Operationssaal
• CURAC 2019: Intuitive Orchestrierung kontext-adaptiver chirurgischer Assistenzsysteme
• electronica Medical Electronics Conference (eMEC) 2019: Intuitive orchestration of context-sensitive surgical assistance systems

Studienarbeiten

2021

• Masterarbeit: Simulationsbasierte Evaluierung von Methoden zum Flottenmanagement autonomer selbstfahrender Robotersysteme für das Krankenhaus
• Masterarbeit: Entwicklung eines Lokalisierungssystems für C-Bögen zur gezielten Wiederanfahrt von Bildebenen
• HiWi: Implementierung einer Sprachinteraktionsschnittstelle für mobile Roboter im OP

2020

• Masterarbeit: Weiterentwicklung eines workflow-adaptierten Instrumentenwechselsystems für eine Single-Port Operationsplattform
• Semesterarbeit: Ermittlung der auftretenden Kräfte bei laparoskopischem und endoskopischem Manipulieren von Geweben
• Semesterarbeit: Entwicklung eines intraoperativen Kraftmesssensors inklusive normiertem Kalibrierprozess für die Auslegung von minimal-invasiven chirurgischen Manipulatorsystemen
• HiWi: Cinemanography - Assisting diagnosis of dysphagia through fusion of manometric and cinematographic data