3,4 Millionen Euro Förderung Künstliche Intelligenz hält Einzug in den OP

Von Natalie Ziebolz

Roboter-assistierte Operationen sind eigentlich nichts Neues. Im Rahmen des Projektes „OP der Zukunft“ soll die Technik jedoch jetzt ausgeweitet und mit Augmented Reality und Künstlicher Intelligenz (KI) kombiniert werden. Die Landesregierung Schleswig-Holstein fördert das Projekt.

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Für das Projekt "OP der Zukunft" soll ein kollaboratives Mehrarm-Assistenzsystem für den Einsatz bei minimalinvasiven Eingriffen konzipiert und realisiert werden
Für das Projekt "OP der Zukunft" soll ein kollaboratives Mehrarm-Assistenzsystem für den Einsatz bei minimalinvasiven Eingriffen konzipiert und realisiert werden
(© Jürgen Haacks, Uni Kiel)

Im Jahr 2000 hat die US-amerikanische Zulassungsbehörde FDA mit „da Vinci“ das erste roboterassistierte, minimalinvasive Operationssystem zugelassen. Mittlerweile drängen weitere Hersteller auf den Markt – das erhöht den Innovationsdruck. Im Rahmen des Leuchtturmprojekts „OP der Zukunft“ will das Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH) daher zusammen mit der Technischen Fakultät der Christian-Albrecht-Universität sowie den Firmen Vater Solution, Medical Imaging Electronics und Kiel Scientific robotergestützte Chirurgie, Augmented Reality und Künstliche Intelligenz verbinden. „In dieser Form ist die Technologie bisher noch nirgendwo implementiert worden“, ist sich Ronny Marquardt, WTSH-Teamleiter Innovationsförderung, sicher.

Tumore besser sehen

In einem ersten Projekt konzentrieren sich die Kieler Forscher auf die Bereiche Künstliche Intelligenz und Augmented Reality, um den Chirurgen zusätzliche Informationen bereitzustellen. Auf einem Monitor sehen die Operateure das OP-Gebiet stark vergrößert. „Das Problem dabei: Die Tumorinformationen aus der präoperativen Bildgebung (CT/MRT) sind schwer mit den Live-Bildinformationen abzugleichen, zum Beispiel wenn es darum geht, in der Bildgebung angezeigte, tumorpositive Lymphknoten im OP-Gebiet wiederzufinden und zu entfernen“, erläutert Prof. Dr. Klaus-Peter Jünemann, Sprecher des Kurt-Semm-Zentrums.

Hier setzen die Forscher an und entwickeln eine Software, die auffällige Areale mithilfe der Informationen der Voruntersuchung direkt im Live-OP-Bild sichtbar machen sollen. Die Forscher fokussieren sich dabei zunächst auf die Lymphknotenchirurgie bei Prostatakrebs. Die Technologie soll künftig jedoch auch auf andere Bereich übertragen werden.

Roboter für die Assistenz

Das zweite Projekt beschäftigt sich hingegen mit der Weiterentwicklung der Robotik im OP. Roboter-assistierte Operationen sind bereits Alltag. Auch am UKSH kommen sie bereits seit zehn Jahren zum Einsatz. Die Operateure arbeiten dabei abseits des OP-Tisches und bedienen lediglich einen sterilen Roboter. Dadurch sind sehr kleine und präzise Schnitte möglich, gleichzeitig wird die Wundheilung beschleunigt und das Infektionsrisiko gesenkt.

„Die OP-Assistenz steht hingegen nach wie vor direkt am Patienten und arbeitet dem Chirurgen oder der Chirurgin zu, indem er oder sie mit manuell geführten laparoskopischen Instrumenten Clips setzt, Arterien beiseite hält oder Gewebe aus dem OP-Gebiet entfernt. Um diese Arbeitsschritte ebenfalls präziser, ergonomischer und auch infektionssicherer zu gestalten, soll ein Zweiarm-Assistenz-Roboter für OP-Assistenten entwickelt werden“, so Jünemann. Die Herausforderung bestehe dabei in der automatischen Kollisionsvermeidung zwischen den Roboterarmen des Primärsystems und des Assistenzsystems. Hier müsse ein Computer laufend die Position aller Roboterarme registrieren und Ausweichmanöver einleiten, ohne dass der OP-Ablauf beeinträchtigt wird.

Millionenförderung auf dem Weg

Von der Innovationskraft des Projekts ist Schleswig-Holsteins Ministerpräsident Daniel Günther überzeugt: Der „OP der Zukunft“ sei ein echtes Vorzeigeprojekt und werde dazu beitragen, Patienten noch besser zu helfen. Die Projektbeteiligten erhalten vier Förderbescheide über insgesamt 3,4 Millionen Euro.

Ministerpräsident Daniel Günther (v. l.) hat den Förderbescheid an die Projektpartner übergeben. Für die Uni Kiel waren Professor Lorenz Kienle, Dekan der Technischen Fakultät, und CAU-Vizepräsident Professor Eckhard Quandt anwesend
Ministerpräsident Daniel Günther (v. l.) hat den Förderbescheid an die Projektpartner übergeben. Für die Uni Kiel waren Professor Lorenz Kienle, Dekan der Technischen Fakultät, und CAU-Vizepräsident Professor Eckhard Quandt anwesend
(© Maximilian Hermsen, UKSH)

Die Mittel dafür kommen aus dem Europäischen Aufbaufonds für den Zusammenhalt und die Gebiete Europas (REACT-EU). „KI nimmt in der Medizin einen immer höheren Stellenwert ein“, so Günther. „Die REACT-EU-Mittel nutzen wir deshalb zu einem großen Teil für innovative Projekte zu KI und Robotik im Gesundheitssektor. So wird der OP der Zukunft auch in Schleswig-Holstein Realität.“

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