Mit Technik gegen Personalmangel

Innovationen der Medizintechnik: Klinikum rechts der Isar erforscht Roboter als OP-Helfer

Das Robotersystem „Aurora“ der TU München soll in Zukunft OP-Teams eigenständig Instrumente oder Verbandszeug bringen. Der Einsatz wird bisher in Demonstrationen getestet.
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Das Robotersystem „Aurora“ der TU München soll in Zukunft OP-Teams eigenständig Instrumente oder Verbandszeug bringen. Der Einsatz wird bisher in Demonstrationen getestet.
  • VonKatrin Hildebrand
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Diese Woche geht es in der Gesundheits-Serie von Hallo um innovative Medizintechnik aus München. Ein Experte erklärt, wie schon bald Roboter bei OPs assistieren könnten.

„Gesund in Serie“ – unter diesem Motto beleuchtet Hallo München wöchentlich Themen der Medizin. In unserer aktuellen Serie blicken wir auf innovative Medizintechnik aus München. So wie die neuen Roboter-Systeme, an denen das Klinikum rechts der Isar mit der TU München forscht. Wie diese im OP assistieren sollen und warum sie besonders sensibel sein müssen, erklärt Chirurgie-Oberarzt, Professor Dr. Dirk Wilhelm.

Schneiden können Roboter schon: So werden sie seit Jahren bei minimalinvasiven Prostata-, Blasen- und Nierenoperationen eingesetzt. Allerdings immer mit einem Arzt im Hintergrund, der den Eingriff steuert. An der TU München und dem dazugehörigen Klinikum rechts der Isar wird nun an neuen Robotertypen experimentiert: Diese sollen nicht nach Anweisung der Mediziner operieren, sondern den Ärzten assistieren.

Prof. Dr. Dirk Wilhelm ist Oberarzt an der Chirurgischen Klinik und in die Forschungen eingebunden. „Studien zeigen, dass die Vorteile relativ gering sind, wenn ein Roboter als Instanz zwischen Patient und Arzt mitwirkt“, erklärt er. „Daher forschen wir nun an Robotern, die dem Arzt zuarbeiten, mit dem Patienten aber nicht in Kontakt stehen.“

Chirurgie-Oberarzt vom Klinikum rechts der Isar: Professor Dr. Dirk Wilhelm.

Zwei Systeme sind derzeit angedacht: Der eine Roboter arbeitet im sterilen Bereich und reicht dem Chirurgen bei der OP Instrumente oder nimmt diese entgegen. Der andere ist im nicht-sterilen Bereich unterwegs und holt als Springer Dinge aus anderen Räumen, die gebraucht werden.

Beide Tätigkeiten üben normalerweise Menschen aus. Aber: „Wir haben massiven Pflegemangel“, sagt Wilhelm. „Springer etwa müssen oft zwei OP-Säle gleichzeitig versorgen, weil wir zu wenige haben. Wegen des Mangels können zum Beispiel auch nachts oft keine OPs durchgeführt werden.“

Diese Engpässe könnten irgendwann die Roboter ausgleichen. Am Modell des Springers wird bereits seit einem Jahr geforscht – in zwei Jahren sollen die Ergebnisse vorliegen.

Die Bayerische Forschungsstiftung hat das mit 869 300 Euro unterstützt. Das Projekt zum Roboter, der im sterilen Bereich für die Instrumente zuständig ist, hat gerade erst begonnen und wird ebenso drei Jahre andauern.

Maschinen müssen einiges an künstlicher Intelligenz mitbringen

Wilhelm erläutert: „Die Maschinen, die wir einsetzen wollen, sind nicht mit Industrierobotern zu vergleichen. Industrieroboter sind nicht sensibel.“ Die OP-Helfer jedoch sollen auf ihre Umwelt reagieren und spüren können, was sie tun. Dazu benötigen sie Kameras und Sensoren, um die Umgebung zu erfassen. „Außerdem müssen sie verstehen, was wir operieren – ob nun den Blinddarm oder die Hüfte.“

Das sind komplexe Anforderungen. Der Programmieraufwand ist hoch. Die Maschinen müssen einiges an künstlicher Intelligenz mitbringen, gleichzeitig aber auch aus den Prozeduren im OP lernen können. Der ganze Saal soll schließlich mit Sensoren ausgestattet werden, die Daten und Informationen erfassen.

Die Forscher nennen das „kognitive OP“. Wilhelm gibt ein Beispiel für das Wechselspiel: „Das Licht wird angeschaltet. Es wird heller im OP. Der Roboter erkennt: Die Operation ist beendet und er holt das Verbandszeug.“

Und wie sollen solche Roboter aussehen? Wilhelm: „Sie verfügen über Roboterarme, mit denen sie greifen und Gegenstände anreichen können.“ Außerdem müssen sie sich frei bewegen können. Mit berühmten Kollegen wie C-3PO haben sie optisch leider kaum etwas gemein.

Maschine hilft auch beim Corona-Abstrich

Roboter helfen im Klinikum rechts der Isar auch da, wo es für Menschen gefährlich ist. „Bei Patienten mit Verdacht auf Corona besteht bei der Untersuchung natürlich immer das Risiko einer Infektion des Arztes“, sagt Professor Dirk Wilhelm.

Um das zu verhindern gibt es robotische Systeme, die das übernehmen. Den dafür notwendigen Abstrich kann der Patient selbst per Knopfdruck auslösen. Die anschließende Untersuchung erledigt der Roboter – allerdings, ebenso wie sein chirurgischer Kollege im OP, mit Fernsteuerung des Arztes.

Damit die Maschine den Patienten niemals zu heftig berührt, ist sie kraftsensitiv, das heißt, sie kann auf Widerstände reagieren. „Bei einer Studie mit Patienten in unserer Notaufnahme war die Akzeptanz des Roboters sehr hoch“, sagt Wilhelm.

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