(August 2022) Roboterassistierte und (teil-)automatisierte chirurgische Eingriffe mit vernetzten Systemen und fusionierten Informationen sind schon heute richtungsweisende Themen der Medizintechnik. Durch die fortschreitende Entwicklung moderner KI-Methoden wird sich dieser Trend zum Einsatz von KI-basierten Assistenzsystemen und Automatisierung bei medizinischen Eingriffen weiter fortsetzen.
Im Lübeck Innovation Hub for Robotic Surgery (LIROS) entsteht an der Fraunhofer-Einrichtung für Individualisierte und Zellbasierte Medizintechnik (IMTE) in enger Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Lübeck, ein einzigartiges Forschungszentrum für roboterassistierte Chirurgie mit einer realistischen OP-Umgebung, einer modernen High-End-Geräteausstattung und individuellen anatomischen Patientenmodellen.
Bereits heute ist ein Operationssaal ein hochtechnologischer Ort, der jedoch mit vielen isolierten Geräten unterschiedlicher Hersteller ausgestattet ist. Die vernetzte Erfassung, die Auswertung und die Verwertung aller anfallenden Informationen wird zudem häufig durch technische und regulatorische Hürden erschwert. Infolgedessen geht derzeit ein großes Potential für eine verbesserte individuelle Patientenversorgung verloren. Genau hier setzt LIROS an, wie Prof. Dr. Thorsten Buzug, geschäftsführender Direktor des Fraunhofer IMTE treffend darstellt: „Die Unterstützung der Präzisionsmedizin durch moderne, patientenindividuelle Medizintechnik erfordert eine ganzheitliche Herangehensweise unter Einbeziehung von Klinik, Industrie und Wissenschaft und unter strenger Berücksichtigung regulatorischer und klinischer Aspekte. Dies ist die Mission des Fraunhofer IMTE.“
Im Fokus des neuen Forschungs-OPs stehen KI-basierte und robotergestütze Interventionen. Insbesondere die automatisierte Auswertung, Optimierung und Personalisierung von Trainings, die Nutzung bildgebender Verfahren zur intraoperativen Navigation sowie die Vernetzung medizintechnischer Geräte zur Prozessoptimierung und Automatisierung können am LIROS erforscht werden. Methoden des Maschinellen Lernens spielen dabei in nahezu allen Anwendungsszenarien eine zentrale Rolle, um die Interaktion zwischen Mensch und Maschine mithilfe von intelligenten Assistenzsystemen nachhaltig zu verbessern und so die Qualität der Eingriffe mittels innovativer robotischer Chirurgie-Systeme zu erhöhen. Das KI-Med Ökosystem bildet das Fundament für die strategische Weiterentwicklung des KI- und Robotik-Standorts Lübeck durch Etablierung des LIROS als zentrale Infrastruktur für Innovationen zum Zukunftsthema intelligente Chirurgie-Robotik.
Die enge Kooperation mit dem UKSH, Campus Lübeck, ermöglicht hierbei einen direkten Transfer der Forschungsergebnisse in die Klinik. So können unterschiedlichste Forschungsvorhaben im LIROS von der Einbindung klinischer Expertise profitieren, beispielsweise bei Usability-Studien zur Steigerung der Nutzerfreundlichkeit und Sicherheit im OP oder bei der Entwicklung individualisierter Trainingskonzepte in der roboterassistierten Chirurgie. Davon ist auch Prof. Dr. Tobias Keck, Direktor der Klinik für Chirurgie und klinischer Leiter des LIROS, überzeugt: „Perspektivisch wird die Erforschung dieser Aspekte chirurgische Interventionen mit nie dagewesener Flexibilität und Präzision ermöglichen und mithilfe von KI-basierten Trainings und intelligenten Assistenzsystemen die Qualität von Eingriffen erhöhen.“ Darüber hinaus bietet sich für die Nutzerinnen und Nutzer des LIROS die Möglichkeit, ihre medizintechnische Forschung in einem realistischen OP-Umfeld zu evaluieren und zu integrieren.
Quelle Text und Bild: UKSH