Roboter in der Medizin: Realität und Zukunft
Ein mögliches Einsatzgebiet für Roboter: Wasser bringen, wenn man es selbst nicht mehr holen kann.
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Roboter gibt es nicht nur in Science-Fiction-Filmen und in der Industrie. Auch im Gesundheitswesen ist die Automatisierung durch Maschinen auf dem Vormarsch. „Roboter und insbesondere Leichtbauroboter haben sich in den vergangenen Jahren stark weiterentwickelt. Ihr Einsatz in der Medizin wird in Zukunft voraussichtlich deutlich zunehmen“, bestätigt auch Christopher Schlenk vom Institut für Robotik und Mechatronik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Besonders in der Chirurgie sind die automatischen Helfer sehr gefragt.
Robo-Doc im OP-Saal wird nicht müde
Viele Operationen können heute bereits mithilfe von Robotern stattfinden. Zum Beispiel Operationen der Prostata, der Blase oder der Nieren. „Auch bei Eingrffen an Speiseröhre, Enddarm, Bauchspeicheldrüse oder Leber haben Roboter mittlerweile einen hohen Stellenwert“, erklärt Prof. Hauke Lang, Direktor der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie am Uniklinikum Mainz und Präsident der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie.
Der Vorteil dabei: Bei einer sogenannten minimalinvasiven Operation, die ohne größere Schnitte in die Haut durchgeführt wird, müssen Chirurg:innen Instrumente im Körper millimetergenau steuern. Dabei hilft der Roboter mit seinen flexiblen und mit Gelenken ausgestatteten Armen. Auch unwillkürliche Bewegungen zum Beispiel durch Ermüdungserscheinungen kann die Maschine ausgleichen. Eine Kamera, die ein stark vergrößertes, dreidimensionales Bild vom Operationsgeschehen liefert, macht zudem feinste Strukturen im Gewebe sichtbar.
Der Roboter ersetzt en Menschen also nicht, aber er hilft. Trotzdem stehen nicht in jedem Krankenhaus Roboter, denn sie sind heute noch sehr teuer in Anschaffung und Wartung. Nur große Kliniken können sich das leisten. „Künftig wird es aber mehr Systeme geben, die kleiner sind. Diese sind auch für kleinere Einrichtungen attraktiv und bezahlbar“, weiß Schlenk.
Gelähmte können wieder gehen
Auch im Reha-Bereich unterstützen Roboter die Behandlung. So laufen zum Beispiel erste Versuche mit „Roboter Armen“, die nach einer Amputation den echten Arm ersetzen sollen. Betroffene können mithilfe einer Virtual-Reality-Brille und einer um den Stumpf angebrachten Manschette, die die Muskelsignale registriert und an das System weiterleitet, einen virtuellen Arm in einer virtuellen Umgebung bewegen. „Das kann Phantomschmerzen lindern und helfen, Prothesen besser zu steuern“, erklärt Schlenk.
Bereits im Einsatz sind sogenannte Gangroboter. Sie können Menschen etwa nach einem Schlaganfall dabei helfen, Bewegungen wieder zu lernen oder bestimmte Bewegungsmuster wie Treppensteigen zu üben. Einige dieser Geräte trägt man wie einen Anzug über der Kleidung, Fachleute sagen auch Exoskelett dazu. Darin sind verschiedene Motoren und Sensoren eingebaut, mit deren Hilfe Bewegungsimpulse – wie etwa das Vorbeugen des Oberkörpers – in Schritte übersetzt werden.
Die Kraft für die Bewegung liefert dabei der Roboter. Sogar Gelähmte können damit vorübergehend Stehen oder Gehen – und damit zum Beispiel ihren Kreislauf stabilisieren. Trotz der offensichtlichen Pluspunkte, die diese Maschinen mit sich bringen, gibt aber es einen entscheidenden Nachteil: Die Kosten sind hoch. Die Therapie mit tragbaren Gangrobotern bieten daher im Moment nur spezielle Kliniken und sehr wenige Praxen an.
Service-Roboter für zuhause
In unerer alternden Gesellschaft mit immer mehr Pflegebdürftigen sind ebenfalls viele Einsatzgebiet für Roboter denkbar. Bereits 2015 konnten sich 83 Prozent der Deutschen vorstellen, einen Service-Roboter zu nutzen, wenn sie dadurch im Alter länger in den eigenen vier Wänden bleiben könnten, statt in eine Pflegeeinrichtung umzuziehen. Dies ergab eine Umfrage des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF 2015).
Service-Roboter sind heute noch nicht weit verbreitet, aber bereits auf dem Markt. Etwa Roboter-Greifarme, die Aufgaben von Arm und Hand übernehmen und Menschen mit eingeschränkter Mobilität etwa beim Essen oder Trinken helfen oder es ihnen ermöglichen, sich am Kopf zu kratzen.
Andere Ansätze, wie etwa ein in Japan entwickelte Trage- und Heberoboter sind in Deutschland dagegen noch nicht etabliert. Tatsächlich ist es für Service-Roboter noch eine Herausforderung, in unstrukturierten Umgebungen wie etwa in einem Haushalt selbständig zu funktionieren. Forschende arbeiten daran, dieses Problem zu lösen. Künftig könnten solche intelligenten Geräte die Selbständigkeit der Patient/innen noch stärker fördern und auch Pflegekräfte entlasten – die dann wieder mehr Zeit für direkten menschlichen Kontakt haben.
Der Mensch ist nicht überflüssig
Im Moment ist aber trotz aller technischen Möglichkeiten die menschliche Komponente dunverzichtbar: „Einzelne Prozesse oder Teilprozesse im medizinischen Bereich können heute schon automatisiert werden. Eine komplette Automatisierung aller Abläufe ist aber nicht sinnvoll“, so Schlenk. Vor allem bei Operationen spielt die Erfahrung der Menschen im Operationssaal eine entscheidende Rolle. Hinzu kommt, dass heutige Robotersysteme oft sehr spezialisiert auf wenige Anwendungen sind und einen hohen Kosten- sowie Wartungsaufwand mit sich bringen. „Gezielt eingesetzt können Roboter aber den Menschen heute schon effektiv unterstützen und so zu einer effizienten, qualitativ hochwertigen Versorgung in der Medizin beitragen“, sagt Schlenk.
Es bleibt zudem spannend, welche Neuerungen die kommenden Jahre bringen werden. „Die Entwicklung in diesem Bereich ist sehr dynamisch. In der Chirurgie und vor allem in der Tumorchirurgie werden Roboter in den nächsten zehn Jahren flächendeckend eingesetzt werden“, glaubt Lang. Dabei werden sich nicht nur die OP-Techniken verbessern, sondern auch die heute noch hohen Kosten mit der Zeit reduzieren. Denn je mehr der mechanischen Helfer es gibt, desto billiger werden diese in Zukunft wohl sein.
