Höchste Präzision

Autonomer Roboter erledigt komplizierte Operation besser als Ärzte

Robert Klatt

Ein autonomer Roboter hat ohne menschliche Hilfe vier komplizierte Darmoperationen durchgeführt. Die Ergebnisse sind besser als bei menschlichen Chirurgen.

Baltimore (U.S.A.). In der Medizin spielen Roboter aktuell noch keine große Rolle. Wissenschaftler der Johns Hopkins University (JHU) haben nun einen Roboter entwickelt, der dies bald ändern könnte. Wie das Team um Axel Krieger berichtet, hat ihr Smart Tissue Autonomous Robot (Star) erstmals eine laparoskopische Operation zur Verbindung zweier Darmenden ohne menschliche Hilfe durchgeführt.

Chirurgen müssen bei dieser Operation zum Verbinden zweier Darmenden Stiche bzw. Nähte mit höchster Genauigkeit und Konsistenz setzen. Bereits ein leichtes Zittern kann zu einer falsch gesetzten Naht führen, die im schlimmsten Fall ein Leck auslöst, das tödliche Komplikationen beim Patienten verursachen kann.

Roboter operiert mit hoher Präzision

Laut der Publikation im Fachmagazin Science Robotics hat der Star vier solcher Operationen an Schweinen mit höchster Präzision erledigt. Dies war das erste Mal, dass ein autonomer Roboter einen solchen Eingriff allein geschafft hat. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir eine der kompliziertesten und heikelsten Aufgaben in der Chirurgie automatisieren können: die Wiederverbindung der beiden Enden eines Darms“, erklären die Entwickler.

Besseres Ergebnis als bei menschlichen Chirurgen

Laut Experten hat der Roboter die sich wiederholenden Bewegungen der sogenannten Schlüsselloch-Operationen nicht nur gemeistert, sondern „dabei deutlich bessere Ergebnisse erzielt als Menschen, die den gleichen Eingriff durchführen“.

Zuvor galten Weichteiloperationen als besonders schwierig für Roboter, weil sie unvorhersehbar sind und oft schnelle Anpassung benötigen, etwa wenn unerwartete Hindernisse auftreten. Die Forscher entwickelten für Star deshalb ein neues Steuerungssystem, das wie ein menschlicher Chirurg den Operationsplan in Echtzeit anpassen kann.

Deutliche Verbesserung des Roboters

Einen ähnlichen Roboter stellten die Wissenschaftler bereits im Jahr 2016 vor. Dieser konnte jedoch noch nicht vollständig autonom arbeiten, brauchte also die Hilfe von Ärzten. Außerdem reicht dem neuen Modell ein deutlich kleinerer Einschnitt, um die Operation am Darm durchzuführen. Möglich ist dies dann neuer Funktion, die eine zuvor nicht erreichte, chirurgische Präzision bieten. Zudem haben die Entwickler das Bildgebungssystem deutlich verbessert, um die Genauigkeit der Visualisierung zu erhöhen.

Ob und wann dieser Durchbruch in der Robotik auch für vollautomatischen Operationen bei menschlichen Patienten genutzt wird, ist noch unklar.

Science Robotics, doi: 10.1126/scirobotics.abj2908

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