Roboter in der Chirurgie Unermüdliche Operateure

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Roboter sind in der Medizintechnik auf dem Vormarsch. Der Grund: Sie ermüden nicht und arbeiten schneller als der menschliche Kollege. Noch dazu sind sie rund um die Uhr einsatzfähig. Für sie gilt zwar kein Tarifvertrag, dafür aber regulative Vorschriften und Normen. EU-weit und international gelten z. B. die Medical Device Regulation und die Norm IEC 80601-2-77. Was Hersteller und Entwickler bei ihrem Einsatz beachten müssen, erklärt TÜV SÜD.

Computergesteuert führen chirurgische Roboter hochpräzise Bewegungen aus, nehmen kleine und kleinste Schnitte vor. Das hat Vorteile für die Patienten: Die Narkosezeit bei minimalinvasiven Operationen ist kürzer als bei herkömmlichen Eingriffen, die Erholung geht dafür umso schneller. Der Roboter operiert nicht autonom, sondern wird von einem menschlichen Operateur gesteuert. Dieser sitzt etwas entfernt an einer Chirurgenkonsole, während der Roboter mit seinen Greifarmen direkt am Patiententisch arbeitet. Der Chirurg sieht die Vorgänge der Operation als dreidimensionale Aufnahme an einem Bildschirm, auf Wunsch auch stark vergrößert. Die Bewegungen seiner Hände werden an den Roboter übertragen und bei Bedarf in andere Maße übersetzt. Wenn der Arzt etwa seine Hand einen Zentimeter bewegt, kann dies in eine Roboterbewegung von nur einem Millimeter resultieren. So sind auch feinste Einschnitte entspannt steuerbar.

Komplexe Technik

Die Technik, die dies ermöglicht, ist anspruchsvoll. Neben dem Patientenwagen mit dem Roboter und der Chirurgenkonsole gehört ein Rechnerturm dazu, der die hohen Datenmengen verarbeitet. Die Roboterarme selbst sind Präzisionsinstrumente. Es kommen Motoren zum Einsatz, die auch bei sehr niedrigen Drehzahlen und mit moderatem Drehmoment funktionieren. Die Greifarme des Roboters reagieren auf kleinste Impulse. Sensoren sorgen dafür, dass sie derart feinfühlig sind: Sie erfassen den Widerstand des Gewebes und übertragen diese Information an die Chirurgenkonsole. Der Arzt kann den Druck, den der Roboter mit dem Skalpell ausübt, anhand dieser Daten anpassen. Die Simulation wirkt so real, als führte er selbst das Skalpell in der Hand. Je nachdem, wie hoch der Widerstand der Haut oder des Gewebes ist, wird unterschiedlich viel Kraft für einen Schnitt aufgewandt. Die Herausforderung für Programmierer besteht darin, die Schnittstelle von Maschine zu Mensch zu codieren.