Operationsroboter – Science-Fiction oder Medizin der Zukunft



Operationsroboter haben in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Sie unterstützen Chirurgen bei komplexen Eingriffen und ermöglichen es dadurch, gleichsam präziser und schneller zu arbeiten. Der Einsatz von Operationsrobotern hat viele Vorteile für Patienten, Ärzte sowie Kliniken und ermöglicht der Medizin revolutionäre Möglichkeiten. In unserem neuen Blogbeitrag wollen wir die Technologie hinter den Operationsrobotern aufzeigen und erläutern, welche Besonderheiten diesbezüglich im Medizintechnik Design bestehen.

Operationsroboter: Definition und Aufbau

Operationsroboter sind aus der Medizintechnik nicht mehr wegzudenken und zählen überwiegend zur Kategorie der Medizinroboter. Der Einsatzort von Operationsrobotern ist im OP genau definiert, im Gegensatz zur Gesamtheit der Medizinroboter, die in den verschiedensten medizinischen Sektoren zum Einsatz kommen. Während medizinische Geräte außerhalb des OP-Saals gängigerweise völlig selbstständig und automatisch arbeiten, werden OP-Roboter aktiv betrieben und führen mit intelligenter Software präzise die gewünschten Bewegungen aus. Operationsroboter fungieren damit lediglich als Assistenten und kommen somit vor allem dann zum Einsatz, wenn menschliche Fähigkeiten an ihre Grenzen stoßen. Die Zahl der OP-Roboter in Krankenhäusern und Kliniken nimmt stetig zu. Dennoch steht ein großer Teil der Bevölkerung der Idee, dass Roboter in invasive Operationen verwickelt sind, welche möglicherweise tödlich enden können, immer noch skeptisch gegenüber. So ist es insbesondere eine Frage der Ethik, welche bei der Verwendung von übergeordneter Bedeutung scheint.

Hinsichtlich Größe und Form können sich Operationsroboter teilweise stark unterscheiden. Dennoch verfügen sie oftmals über einen ähnlichen Aufbau in Bezug auf ihre Komponenten. Die Basis bildet zunächst die Steuereinheit sowie ein Manipulator, der den Roboterarm verkörpert. Der Roboterarm umfasst dabei verschiedene Segmente mit Gelenken, Sensorik, Antriebssystemen wie auch einen Effektor. Dieser Effektor wird häufig auch als Bindeglied zwischen dem Operationsroboter und der Umwelt verstanden, da dieser den Kontakt zum menschlichen Körper schafft. Die Steuerung des Operationsroboters verknüpft die vorhandenen Technologien mit dem Anwender und stellt somit gewissermaßen eine Schnittstelle zwischen Mensch und Technik. So arbeitet der Operateur im Rahmen von invasiven Eingriffen eng mit dem OP-Roboter zusammen und behält dabei jederzeit die Kontrolle über das Geschehen. Mithilfe eines Joysticks, einer Konsole oder ähnlichen Steuerungselementen wird die Bewegung des behandelnden Arztes durch eine intelligente Software übersetzt und anschließend umgesetzt. Diesen Vorgang nennt man telemanipulierte Steuerung.

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Die Anwendungsgebiete eines Operationsroboters


Operationsroboter werden insbesondere im Rahmen minimalinvasiver Eingriffe und der Schlüssellochchirurgie angewendet. Bei diesen stehen kleine, manchmal nur wenige Millimeter große Schnitte im Vordergrund. Insbesondere bei derart feinfühliger beziehungsweise kleinteiliger Arbeit kommen die Vorteile des Operationsroboters zum Tragen, da diese oftmals die Kapazität menschlichen Könnens überschreiten. Durch Einsatz des Operationsroboters soll der Patient vor postoperativen Beschwerden sowie kosmetischen Problemen wie etwa Narbenbildung bestmöglich geschützt werden.

Der Einsatz von Operationsrobotern bietet viele wichtige Vorteile. Einerseits können sich einzelne Elemente des Roboters, wie etwa Manipulatoren, je nach Ausführung frei im Raum bewegen. Auf diese Weise können sie Bewegungen ausführen und Positionen einnehmen, die sich für Menschen als problematisch erwiesen haben. Durch integrierte Bildverarbeitung und Kameraeinstellungen werden so wichtige Erkenntnisse generiert. Der Arzt steuert die Bewegungen und Aktionen des chirurgischen Roboters unter Verwendung eines externen Bedienfelds, wodurch es ihm ermöglicht wird, die Operation aus der Ferne zu steuern. Letzterer ist mit einem Sichtvisier verbunden, sodass der behandelnde Arzt jederzeit genau sehen kann, was passiert. Darüber hinaus arbeiten Operationsroboter unabhängig von mentalen, physischen und emotionalen Impulsen, was nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich höchste Genauigkeit ermöglicht. 

Eine bekannte Variante dieser chirurgischen Assistenz ist der Da-Vinci-Operationsroboter, welcher für ein breites Spektrum an operativen Anwendungen geeignet ist. Flexible Konfigurationen bieten eine verbesserte Ergonomie und Usability des Gerätes. Indes ist die Systemarchitektur des Operationsroboters von Da-Vinci aufrüstbar, wodurch die Anwendung laufend verbessert werden kann. Das moderne System bietet eine hochauflösende und räumliche Visualisierung. Ferner wird durch die integrierte Table Motion eine vielseitige und flexible Arbeitsweise ermöglicht. Die Setup-Automatisierung mit dem Laser-Fadenkreuz des Operationsroboters erleichtert darüber hinaus das Andocken erheblich und fördert damit die OP-Effizienz. Hierdurch ist der Operationsroboter von Da-Vinci für zahlreiche Anwendungen geeignet.

Die Vorteile eines Operationsroboters

Operationsroboter bieten in der modernen Medizin viele Vorteile, da sie dem behandelnden Arzt speziell die Aufgaben abnehmen, welche seine natürlichen Kapazitäten übersteigen. Hierdurch wird die Operationseffektivität gesteigert, während das Risiko postoperativer Beschwerden oder gar Kunstfehler minimiert werden. Dabei ist anzumerken, dass der Operationsroboter keinesfalls eigenständig agiert, sondern lediglich ein Assistenztool des behandelnden Arztes darstellt. Zu groß scheinen die Bedenken bezüglich der Ethik eines komplett autonom operierenden chirurgischen Roboters. Und so stellen Operationsroboter heute vorerst eine Hilfestellung dar.

Bei weiteren Fragen zu Operationsrobotern dürfen Sie gerne jederzeit Kontakt zu uns aufnehmen. Wir freuen uns auf Ihre Nachricht und antworten Ihnen schnellstmöglich.

Quellen: https://harmonicdrive.de/de/glossar/operationsroboter ; https://bauch.ksb.ch/die-behandlung/da-vinci-hightech-op-saal/#:~:text=In%20einem%20der%204%20Arme,wenn%20n%C3%B6tig%20direkt%20am%20Eingriff ; https://www.tagesspiegel.de/berlin/ein-ganz-besonderer-assistent-5028886.html


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