OP-Roboter im Einsatz

Im Universitätsklinikum des Saarlandes bekommen urologische Patienten Probleme, wenn sie ihrem Operateur vor dem Eingriff die Hand schütteln möchten. Da Vinci hat zwar eine Menge Arme, aber noch nicht wirklich ein Gefühl für die Konventionen menschlichen Miteinanders. Wie auch, denn Da Vinci ist ein Roboter. Er kann männlichen Patienten die Prostata entfernen, weiblichen Patienten die Gebärmutter. Er kann Nieren und Blasen operieren und auch sonst viele nützliche Dinge tun. Hände schütteln steht nicht in der Arbeitsbeschreibung.

Roboter als Zukunft der Chirurgie?

Medizin von morgen? Mitnichten, sagt Professor Michael Stöckle, der Leiter der Klinik für Urologie und Kinderurologie: „Allein an unserer Klinik haben wir schon 1500 Eingriffe mit dem Da Vinci gemacht“. Und Stöckle ist nicht der einzige. Rund dreißig Da-Vinci-Roboter operieren derzeit in diversen urologischen Kliniken in Deutschland. Viel weiter verbreitet ist das Phänomen Da Vinci in den USA, wo sich fast jede minimalinvasive Urologie, die etwas auf sich hält, einen Da Vinci angeschafft hat.

Ist die Zukunft der Chirurgie also der Roboter? Stöckle mag den Begriff nicht besonders. Roboter, das klingt so wie eine selbst denkende Maschine, die nach eigenem Gusto handelt, sprich operiert. Davon freilich kann keine Rede sein: „Der Da Vinci macht überhaupt nichts von selbst“, so Stöckle. Er ist eher ein verlängerter Arm des Chirurgen, der bequem an einer Steuerkonsole sitzt und dem Blechwesen die Richtung vorgibt.

Vorteile bei minimalinvasiven Operationen
Das hat einige Vorteile: Wer konventionell minimalinvasiv operiert, ist deutlich eingeschränkt. Der Eintrittspunkt der Instrumente in den Körper bildet eine Art Gelenk, das die Bewegungsachsen begrenzt. Beim Roboter ist das anders: Weil dessen Instrumente ferngesteuert werden, hat er bei seinen Bewegungen sämtliche Freiheitsgrade, die ein Chirurg bei einer offenen Operation auch hätte. „Der Chirurg kann bei einer konventionellen minimalinvasiven Operation die Instrumente drehen, kippen und rein- oder rausschieben. Er kann aber nicht ohne Weiteres einen geraden Schnitt von rechts nach links machen“, sagt Ulrich Hagn vom Institut für Robotik und Mechatronik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Roboter für Herzchirurgie

Mit dem MiroSurge haben die DLR-Wissenschaftler einen OP-Roboter in der Entwicklung, der gerade bei der Messe AUTOMATICA 2010 einen großen Auftritt hatte. MiroSurge verfügt über drei bis fünf Arme. Eine Stereokamera liefert dem Chirurgen am Monitor Bilder aus dem Körperinneren in HD-Qualität.„Unser Fernziel ist die minimalinvasive Herzoperation“, betont Hagn. Das ist insofern anspruchsvoll, als dass das Herz bei minimalinvasiven Eingriffen nicht, wie in der offenen Herzchirurgie, mit kardioplegischer Lösung stillgelegt wird. Es schlägt einfach weiter. Wenige Chirurgen können unter diesen erschwerten Bedingungen bereits heute einfachere kardiochirurgische Eingriffe durchführen. Der Patient braucht dann keine Herz-Lungen-Maschine und ist entsprechend schneller wieder auf den Beinen.

Mit einem OP-Roboter dürfte diese Art von schonenden Herzeingriffen technisch wesentlich einfacher werden, hoffen die DLR-Experten: „Ein Roboter lässt sich prinzipiell so steuern, dass die Bewegungen der Roboterarme synchron zu den Herzschlägen erfolgen“, so Hagn. Entsprechende Bildverarbeitungs-Software vorausgesetzt, sähe der Chirurg an seiner Steuerkonsole dann ein ruhendes Herz, obwohl es in Wirklichkeit schlägt. 

Schonender und schneller aber auch teuer
Die Herzoperation per Roboter ist Zukunftsmusik. Doch kommerzielle OP-Roboter wie Da Vinci bringen dem Patienten schon heute fühlbare Vorteile, vor allem, wenn sie dazu beitragen, dem Patienten einen offenen Eingriff zu ersparen. „Die Schmerzen sind geringer. Es gibt weniger Blutverlust, und der Patient ist schneller wieder auf den Beinen“, hat Stöckle in Saarbrücken beobachtet. Mehr noch: Im Vergleich zu konventionellen minimalinvasiven Eingriffen operiert der robotergestützte Chirurg etwa doppelt so schnell. Es gibt Länder, da gehen Patienten nach robotergestützten Eingriffen am selben Tag wieder nach Hause.

Die Kehrseite darf freilich nicht verschwiegen werden: OP-Roboter sind teuer, und entsprechend groß ist der Druck, sie auch gewinnbringend einzusetzen. „Die Roboter dürfen nicht dazu führen, dass aus ökonomischen Gründen mehr operiert wird als nötig“, warnt Stöckle.

Lehren aus der Pleite mit ROBODOC
Trotzdem: Die OP-Roboter kommen wieder, auch wenn bei diesem Stichwort immer noch viele reflexartig an ­ROBODOC denken, einen der ersten kommerziellen OP-Roboter, der Orthopäden beim Anlegen künstlicher Hüftgelenke unterstützt hat, indem er Fräse-Arbeiten übernahm. Er verschwand wieder vom Markt, weil die Komplikationsrate höher war als ohne Roboter. „Das lag allerdings nicht am Fräsen, sondern an der aufwändigen Lagerung der Patienten“, betont Hagn. Kliniken, die das damals in den Griff bekommen hatten, berichten noch heute von exzellenten OP-Ergebnissen mit dem ROBODOC. 

Vor allem zwei Lehren hat die Zunft aus der Causa ROBODOC gezogen. Zum einen geht es bei modernen Robotern nicht so sehr darum, einzelne Schritte zu automatisieren. „Wir müssen vielmehr den gesamten Arbeitsprozess im Auge behalten“, so Hagn. Der Grund ist klar: Präziseres Fräsen nutzt nichts, wenn an anderer Stelle unerwartete Probleme entstehen, die den Nutzen zunichtemachen. Die  zweite Lehre lautet, den Roboter an die Leine zu nehmen. Fernsteuerung, nicht Selbststeuerung ist das Gebot der Stunde, auch wenn jede Art der Fernsteuerung zwangsläufig immer eine gewisse Automatisierung bedeutet.

Fernsteuerung statt Selbststeuerung

Fernsteuerung dürfte im Operationssaal der Zukunft auch an einer ganz anderen Stelle zum Standard werden. Neben Instrumenten müssen im OP bekanntlich auch Informationen bewegt werden. Je komplexer die Eingriffe, umso wichtiger wird der unmittelbare Zugriff auf radiologische Bilddaten, auf Simulationsdatensätze oder auf Ultraschallaufnahmen. Hier gab es bisher ein Problem: Weil das OP-Team steril war, musste die Informationssuche entweder delegiert werden oder aber unter völlig sterilen Bedingungen stattfinden. Letzteres ist schwierig zu realisieren, ersteres kostet Zeit, die der Patient letztlich länger in Narkose verbringen muss.

Innovation durch Gestennavigation

Genau hier setzen Anbieter an, die dem Operateur eine komplett berührungslose Informationssuche ermöglichen wollen. Das Stichwort ist die sogenannte Gestennavigation, bei der der Chirurg den Inhalt von Bildschirmen per Handbewegung verändern kann. Statt wie bisher Tasten zu bedienen, die, um eine Keimübertragung zu verhindern, notdürftig mit sterilen Tüchern abgedeckt werden, wedelt der durch Gesten navigierende Chirurg mit der Hand durch die Luft, um am Monitor vom Röntgenbild auf den Ultraschallbefund oder die CT-Bilder „umzuschalten“.

Ganz einfach umzusetzen ist das nicht. Das Berliner Unternehmen how to organize, eine Tochter des Endoskopie-Spezialisten Karl Storz, hat jetzt in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Heinrich Hertz Institut (HHI) eine entsprechende Lösung entwickelt und als KARL STORZ MI-Report bis zur Marktreife gebracht. Sie erlaubt die Auswahl und Bearbeitung von Bildmaterial und Patientendaten auf einem zentralen Bildschirm im OP-Saal rein mithilfe von Ges­ten. Diese Gesten erlauben nicht nur den Wechsel von einer Befundmodalität zur anderen, sondern – ähnlich wie beim Apple iPhone – auch das Vergrößern und sogar Markieren von Bildern und Video-Befunden per Handbewegung.