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Die Zukunft der Wirbelsäulenrobotik am Klinikum Osnabrück

Zukunft der Chirurgie (v.l.): Ahmet Gürle von Brainlab, Pirjo Helena Kuru von DePuy Synthes und Prof. Dr. Michael Winking, Chefarzt des Zentrums für Wirbelsäulenchirurgie (ZW-O) des Klinikums Osnabrück, bei der Schulung mit dem „CIRQ“-Roboter-Arm.

Künstliche Intelligenz (KI) ist aus dem modernen Alltag längst nicht mehr wegzudenken: Gesichtserkennungssysteme und digitale Sprachassistenten funktionieren damit, Brems- und Abstandhalteassistenten sorgen für mehr Sicherheit beim Autofahren und von Uhren mit Pulsmesser bis zur roboterassistierten Chirurgie ist sie auch in der Medizin immer weiter auf dem Vormarsch. Wie der Neurochirurg Prof. Dr. Michael Winking, Chefarzt des Zentrums für Wirbelsäulenchirurgie (ZW-O) des Klinikums Osnabrück, erklärt, ist es noch nicht so weit, dass Roboter ganz allein operieren können. „Aber das ist keine technische Frage mehr, sondern die Systeme dafür gibt es bereits und im Labor sind sie längst erprobt“, sagt Winking. „Bisher sind sie aber nicht zugelassen und bevor es dazu kommt, müssen im Grundsatz die rechtlichen und ethischen Fragen geklärt werden, die mit dem Einsatz von autonomen Systemen verbunden sind.“

Der Osnabrücker Arzt nutzt schon seit 2014 als einer der ersten Mediziner in Deutschland einen Operationsroboter in der Wirbelsäulenchirurgie und ist mittlerweile an ihrer Entwicklung beteiligt. So hat Winking an den Spezialinstrumenten mitgearbeitet, mit denen der für universelle medizinische Zwecke geeignete „CIRQ“-Roboter-Arm für das Einsatzgebiet von Wirbelsäulenoperationen ausgelegt wurde. In Kombination mit dem ebenfalls robotergestützten Bildgebungssystem Loop-X, das die Wirbelsäule eines Patienten während einer Operation quasi ständig „kartiert“, ist damit die jüngste und bisher leistungsfähigste Generation der „KI“-gesteuerten Medizinhelfer in diesem Segment entstanden – quasi das „State-Of-The-Art“-System.

Das Bildgebungssystem überträgt bei einem Eingriff ständig dreidimensionale Live-Aufnahmen der Wirbelsäule, die mit der Qualität einer CT-Aufnahme vergleichbar sind. Bei den Eingriffen wird jeder Schritt mit dem zuvor aufgestellten Plan – einer Art 3D-Skizze – abgeglichen und zusätzlich sorgt der Operationsroboter dafür, dass die Vorgaben ganz genau eingehalten werden. „Wir führen die Instrumente selbst, aber mit der Unterstützung des Operationsroboters lässt sich theoretisch eine Fehlertoleranz erreichen, die ein Mensch allein kaum schaffen kann. Wenn tatsächlich einmal der Boden zittern sollte, gleichen die Roboter es aus. Ein weiterer großer Vorteil liegt darin, dass die Roboter nie müde werden. Sie bleiben gleichbleibend präzise, auch wenn Eingriffe sechs Stunden oder länger dauern.“

„Wir haben 2014 im Klinikum den ersten Operationsroboter für Wirbelsäuleneingriffe in Deutschland in Betrieb genommen und hatten ihn zuvor bereits erprobt. In der Folge ist eine Kooperation mit den beiden Herstellerfirmen DePuy Synthes und Brainlab entstanden, die sich besonders auf Roboterassistenz für Wirbelsäuleneingriffe spezialisiert haben“, berichtet Winking. „Sie haben den „CIRQ“-Roboter-Arm und die damit verbundene Bildgebungstechnik für Wirbelsäulenoperationen entwickelt. Auch auf dem Gebiet der Bildgebung ist die Wirbelsäulenchirurgie am Klinikum mit dem schon seit 2007 eigesetzten 3D O-Arm ein Pionier. Allein diese Technologie erbrachte nicht nur bessere Bilder während Operationen, sondern auch eine geringere Strahlenbelastung sowohl für die Patienten als auch das OP-Personal.

Zusammen mit Vertretern der Medizintechnik-Unternehmen hat Winking jetzt ein „Wirbelsäulenchirurgisches Seminar mit Hands-On-Session“ im Klinikum angeboten. Bei der Veranstaltung wurde ein rundes Dutzend Mediziner aus ganz Niedersachsen im Umgang mit der Robotertechnik geschult.

„Der große Vorteil für Patienten bei Operationen mit dieser Technik ist es, dass sie anders als bei herkömmlichen Eingriffen auch minimalinvasiv sicher und risikoarm ausgeführt werden können. Damit sind letztendlich eine höhere Sicherheit und eine schnellere Mobilisierung verbunden.“ Wie Winking erläutert, wird die Robotertechnik längst nicht bei allen Eingriffen an der Wirbelsäule genutzt. „Der individuelle Befund und die Vorgeschichte bestimmen die Therapieentscheidung. Grundsätzlich sind Operationen an der Wirbelsäule immer das letzte Mittel der Wahl“, so Winking. „Auf die Unterstützung von Roboter zurückzugreifen, ist heute noch kein Standard. Bisher sind es vielleicht fünf Prozent aller Fälle, die infrage kommen.“

Wie jede „smarte“ Technik sind auch die Operationsroboter seit ihrem Debüt immer kleiner geworden: „Rosa Spine“, der im Klinikum 2014 deutschlandweit erste in Betrieb genommene Wirbelsäulenroboter, bestand aus zwei miteinander verbundenen Rollwagen mit einem raumgreifenden Gelenkarm. Dahingegen ist der bei der Veranstaltung vorgestellte „CIRQ“ eine Konstruktion fast wie aus einem Science-Fiction-Film. Er besteht nur noch aus einem schlanken Arm, der dem menschlichen Körperteil nachempfunden ist. Er wird einfach an den OP-Tisch angeschraubt. „Einen Steuerungscomputer hat der Arm natürlich auch, aber er ist drahtlos verbunden, so dass er überall stehen kann. Der Platzvorteil ist in den kleinen Operationsräumen immens.“

„CIRQ“ und andere robotergestützte Systeme kommen längst auch in weiteren chirurgischen Disziplinen zum Einsatz, etwa bei Operationen am Knie, der Hüfte, im Bauchraum, in der Neurochirurgie, im Hals-Nasen-Ohren-Bereich oder in der Onkologie. „Ich bin davon überzeugt, dass Operationsroboter einhergehend mit dem Sinken der Preise für ihre Anschaffung künftig sehr verbreitet sein werden – schon durch die Möglichkeit viel detaillierterer Planungen von operativen Eingriffen, sind sie ungemein nützlich,“ sagt Winking. „Außerdem werden wir uns damit befassen müssen, ob wir sie allein operieren lassen wollen – die Fähigkeiten dazu haben sie bereits. „CIRQ“ haben wir im Labor schon autonome Operationen an einer 3D gedruckten Wirbelsäule ausführen lassen. Aber so präzise sie auch sind – dass es ohne den Arzt gehen wird, sehe ich bisher nicht. Flexibel auf Probleme reagieren können die autonomen Systeme nämlich nicht.“


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