Robotik: Operationsroboter übertrifft menschliche Kollegen
Wer operiert besser: Mensch oder Roboter? Forscher des Sheikh Zayed Institute in der US-Hauptstadt Washington haben den Smart Tissue Autonomous Robot (Star) gegen Ärzte antreten lassen.
Bei der Operation ging es um eine Anastomose(öffnet im neuen Fenster) , das ist eine chirurgisch hergestellte Verbindung zwischen zwei Strukturen. In dem Fall ging es um den Dünndarm eines Schweins. Der Roboter sollte zunächst lebendes Gewebe im Labor, anschließend an einem Schwein in Narkose zusammennähen. Zum Vergleich führten Chirurgen die gleichen Aufgaben mit der Hand sowie mit dem System durch. Die Schweine hätten den Eingriff ohne Probleme überlebt, betonen die Forscher(öffnet im neuen Fenster) .
Der Roboter näht gleichmäßig
Dabei sei der überwachte autonome Roboterchirurg besser gewesen als seine menschlichen Kollegen, schreiben die Forscher um Peter Kim und Axel Krieger in der Fachzeitschrift Science Translational Medicine(öffnet im neuen Fenster) : Die Nähte des Roboters waren gleichmäßiger und die Naht klaffte nicht auseinander.
In etwa 40 Prozent der Fälle bekam der Roboter menschliche Hilfe, etwa, dass der Faden angereicht oder gehalten wurde. Den Rest schafft er allein. In puncto Geschwindigkeit kam er jedoch nicht an die Menschen heran: Der Roboter brauchte im Schnitt 50 Minuten für eine Aufgabe, die ein Mensch in unter 10 Minuten schafft.
Das Gewebe hat Infrarotmarker
Star besteht aus einem Roboterarm und mehr chirurgischen Instrumenten. Er ist mit einem 3D-Kamera-System, das mit Mikrolinsen arbeitet, sowie einer speziellen Infrarotkamera (Nah-Infrarot-Fluoreszenz, Nirf) ausgestattet. Sie erkennt Marker, die zuvor in das Gewebe eingebracht wurden. Mit Hilfe dieser beiden Sehsysteme erkennt der Roboter, was er gerade macht.
Roboter für den Operationssaal gibt es schon einige, darunter Miro(öffnet im neuen Fenster) , der am DLR-Institut für Robotik und Mechatronik entwickelt wurde, oder Da Vinci(öffnet im neuen Fenster) des US-Unternehmens Intuitive Surgical, das derzeit als Marktführer in dem Bereich gilt.
Star ist autonom, da Vinci nicht
Da Vinci ist jedoch eher ein Teleoperationssystem, das die Bewegungen eines Arztes, der an einer Konsole sitzt, ausführt. Star hingegen arbeite autonom und müsse nicht von einem Arzt angeleitet werden, sagt Krieger(öffnet im neuen Fenster) . Sie hätten dem System einprogrammiert, wie viele Stiche nötig seien, wie weit diese von einander entfernt sein müssten.
Mit Star wollten die Forscher um Kim zeigen, dass autonome Roboter in der Chirurgie eingesetzt werden können. Ziel ist dabei aber nicht, den Menschen im Operationssaal zu ersetzen. Die Idee ist vielmehr, dass robotische Systeme die Chirurgen unterstützen, um Komplikationen zu vermeiden und bessere Ergebnisse zu erzielen. Bis Star in einem Operationssaal eingesetzt werde, werde es aber noch Jahre dauern, sagt Kim.