Robotics

Zukunftsweisende Robotik für eine bessere Medizin

Der Einsatz von Robotik in der Medizin - ein vielversprechender Trend für die Zukunft?

8 min
Philipp Grätzel von Grätz
Veröffentlicht am March 29, 2021

Bei robotischen Systemen in der Medizin geht es nicht darum, Menschen durch Technik zu ersetzen. Es geht um höhere Qualität, mehr Sicherheit und besseren Zugang zu spezialisierter Versorgung. Minimal-invasive Interventionen sind ein Beispiel. Der Trend ist aber viel breiter.

Als Professor Guang-Zhong Yang vom Institut für Medizinische Robotik an der Shanghai Jiao Tong Universität Anfang 2020 in einem chinesischen Hotel zeitweilig in Quarantäne musste, weil er während der COVID-19-Pandemie verreist war, brachte ihm ein kleiner Roboter auf Rädern seine Mahlzeiten direkt an die Tür des Hotelzimmers. Vor der Tür angekommen, rief der Roboter Yang auf dessen Mobiltelefon an: „Essen ist fertig.“ Kein direkter Kontakt zwischen Menschen war nötig, um Yang zu versorgen. Entsprechend gering war das Risiko einer Übertragung des SARS-CoV-2-Virus.
Quarantänesituationen in einer globalen Pandemie sind ein sehr eindrückliches Beispiel dafür, wie Roboter im Gesundheitswesen sinnvoll eingesetzt werden können. Dabei handelt es sich aber nur um eine kleine Nische im ständig wachsenden Robotik-Markt. In den letzten Jahren haben sich Roboter in der Industrieproduktion etabliert, vor allem in der Automobil- und der Elektronikindustrie. Auch viele Dienstleistungsbranchen beginnen derzeit, sich durch den Einsatz von Robotern zu verändern. „Wir erwarten, dass die Verkäufe von sowohl professionellen als auch privaten Servicerobotern stark zulegen werden“, sagt etwa der Präsident der International Federation of Robotics (IFR), Milton Guerry. Die Zahlen geben ihm Recht:

Im Gesundheitswesen hat die COVID-19-Pandemie gezeigt, wo robotische Assistenzsysteme wertvolle Hilfe leisten könnten. Der eingangs erwähnte Professor Yang gab darüber einen Überblick in der Fachzeitschrift „Science Robotics“.[1] Roboter für Oberflächendesinfektion hätten beispielsweise den öffentlichen Nahverkehr sicherer machen können. Mobile Screening-Roboter hätten Fiebermessungen in den verschiedensten Einrichtungen vornehmen und so das Risiko einer unbemerkten Virusausbreitung verringern können. Diagnostische robotische Systeme, die beim Abstrich unterstützen, hätten die Sicherheit des Personals in COVID-19-Diagnosezentren erhöhen können. Und leistungsfähige Operationsroboter sowie robotische Systeme für minimalinvasive Gefäßinterventionen hätten dazu beitragen können, Infektionsrisiken in Operationssälen und Katheter-Laboren zu reduzieren. In vielen dieser Bereiche waren medizinische Roboter in der COVID-19-Pandemie noch nicht reif für einen Routineeinsatz. Aber insbesondere im operativen und interventionellen Bereich ist das Stadium der Pilotanwendungen mittlerweile überschritten: Medizinische robotische Systeme haben einen erheblichen Anteil am Gesamtmarkt der Serviceroboter für den professionellen Einsatz, und dieses Segment scheint weiter stark zu wachsen.

Der Markt für medizinische Robotik wird nicht nur insgesamt wachsen, er wird sich auch über die lange Zeit dominierenden Disziplinen Gynäkologie und Urologie hinaus diversifizieren.

Medizinische Roboter-Eingriffe weltweit
Im globalen Vergleich sind die Staaten unterschiedlich schnell bei der Einführung robotischer Systeme. China ist dafür ein gutes Beispiel: Die chinesische Regierung hat dem Ausbau der Robotik hohe Priorität eingeräumt, nicht zuletzt, um dem zunehmenden Fachkräftemangel etwas entgegenzusetzen. Dies lässt sich u.a. an der Zahl der jährlich neu in Betrieb genommenen Industrieroboter ablesen. Sie ist in China weit höher als sonst auf der Welt.
Anzahl neu installierter Industrieroboter 2019

Der Fachkräftemangel in China betrifft besonders das Gesundheitswesen. Im Jahr 2017 gab es in China im Durchschnitt zwei Ärzte pro 1000 Einwohner. In den OECD-Staaten waren es 3,5. Auch das spiegelt sich in den Marktdaten für robotische Systeme wider: Im Jahr 2018 stieg die Zahl der Installationen des weltweit am meisten genutzten OP-Roboters in China um den Faktor acht.

Warum genau sollte das Gesundheitswesen robotische Systeme mit offenen Armen begrüßen? Im Wesentlichen sind es drei Gründe: besserer Zugang zu komplexen medizinischen Leistungen, bessere medizinische Ergebnisse und mehr Standardisierung. Der Erfolg des OP-Roboters Da Vinci von Intuitive Surgical in den vergangenen Jahren in Bereichen wie Prostatachirurgie, Blasenentfernung und zunehmend auch kolorektale Chirurgie zeigt, dass sich Chirurgen der Vorteile robotischer Eingriffe durchaus bewusst sind. Das gilt nicht nur für die konventionelle und laparoskopische Chirurgie, sondern auch für endovaskuläre Interventionen. Während der COVID-19-Pandemie führten beispielsweise Kardiologen im brasilianischen Sao Paulo eine Pilotstudie durch, bei der sie ein robotisches System für perkutane Koronarinterventionen (PCI) bei Patienten mit COVID-19-Infektion und Herzinfarkt einsetzten, um die Virusexposition beim Personal zu minimieren.[2] 

Neben günstigen hygienischen Effekten erhöhen robotische Plattformen im interventionellen Bereich deutlich die Präzision, insbesondere wenn sie mit intraprozeduraler Bildgebung verknüpft werden. Beim Einsatz eines robotischen Systems für endovaskuläre Interventionen kann der Arzt einen Stent wesentlich exakter positionieren. Und davon profitiert der Patient: Es ist schon seit Jahren bekannt, dass eine präzise Stentplatzierung mit besseren längerfristigen kardiologischen Ergebnissen einer PCI einhergeht. Zu mehr Präzision verhelfen robotische Systeme auch in der gastrointestinalen Krebschirurgie. Dort helfen sie den Chirurgen dabei, kleine Blutgefäße, Nerven oder Lymphbahnen zu erkennen, die geschützt werden sollten. 

Robotik Benefit-Grafik
Und schließlich tragen robotische Assistenzsysteme auch zu mehr Sicherheit auf Seiten des Personals bei. Das betrifft nicht nur die Virusexposition, sondern auch zum Beispiel die Strahlenexposition, die bei robotischen interventionellen Systemen geringer ist, weil die Ärzte den Eingriff mit besserer Abschirmung durchführen können.
Robotic system for PCI procedure

Minen entschärfen: möglich. Autos zusammenbauen: gern. Aber ein Roboter, der bei einem Eingriff am Herzen assistiert? Es mag wie Science Fiction klingen, aber Ärzte nutzen die Technologie bereits heute, um präziser und schonender zu arbeiten.

Aber bringen robotische Systeme in der Medizin nicht auch Nachteile mit sich? Wollen wir nicht alle lieber von Menschen behandelt werden? Was, wenn Roboter Komplikationen verursachen, wie das in den frühen Jahren der medizinischen Robotik in der Endoprothetik der Fall war? Oder anders formuliert: Wie bewerten wir medizinische und speziell interventionelle Roboter von einem ethischen Standpunkt aus? Welche ethische Herausforderung birgt der Einsatz von Robotern generell? Letztlich geht es bei vielen ethischen Diskussionen zum Einsatz von robotischen Systemen in der Medizin und in anderen Disziplinen um zwei Themen: nämlich das Verhältnis zwischen Nutzen und Risiko und den Grad der „Autonomie“ des jeweiligen Systems. Bezüglich der Autonomiefrage ist festzuhalten, dass medizinische Roboter die Tätigkeit des Arztes lediglich sehr gezielt ergänzen. Dies ermöglicht es dem Arzt, sich stärker auf die klinische Entscheidungsfindung zu fokussieren – das Gebiet, in dem ein Mensch besser ist als eine Maschine. Ein robotisches System wird also den Arzt nicht „ersetzen“. Es ist nur insofern autonom, als es bestimmte, sehr präzise Tätigkeiten übernimmt, für die Maschinen besser geeignet sind. Es wird aber immer nur ein Werkzeug des Arztes sein. Der Arzt hat zu jedem Zeitpunkt das Sagen. Und wie sieht die Nutzen-Risiko-Bewertung aus? Robotische Systeme werden nicht einfach so eingesetzt, sie müssen aufwändig zugelassen werden und ihren Nutzen penibel nachweisen können. Das ist nicht immer einfach. Welche Aufgaben genau ein robotisches System übernehmen sollte, wird in unterschiedlichen Disziplinen und bei unterschiedlichen chirurgischen oder interventionellen Eingriffen verschieden sein. Eins aber ist klar: Sobald die medizinischen Ergebnisse eines Eingriffs mit Einsatz robotischer Systeme besser werden als ohne, könnte es unethisch sein, sie nicht einzusetzen.

Von Philipp Grätzel von Grätz

Philipp Grätzel von Grätz lebt und arbeitet als freiberuflicher Medizinjournalist in Berlin. Seine Spezialgebiete sind Digitalisierung, Technik und Herz-Kreislauf-Therapie.