Medizinischer Roboter

Ein medizinischer Roboter ist ein Roboter, der in den medizinischen Wissenschaften verwendet wird. Dazu gehören chirurgische Roboter. Dies sind bei den meisten Telemanipulatoren, die auf der einen Seite die Aktionen des Chirurgen verwenden, um den “Effektor” auf der anderen Seite zu steuern.

Typen
Chirurgische Roboter:
Lassen Sie entweder zu, dass chirurgische Eingriffe mit größerer Präzision ausgeführt werden als ein unbegleiteter menschlicher Chirurg, oder lassen Sie einen entfernten chirurgischen Eingriff zu, wenn ein menschlicher Chirurg nicht physisch beim Patienten anwesend ist.

Rehabilitationsroboter:
Erleichterung und Unterstützung des Lebens von gebrechlichen, älteren Menschen oder Personen mit Funktionsstörungen von Körperteilen, die Bewegung bewirken. Diese Roboter werden auch für Rehabilitation und verwandte Verfahren wie Training und Therapie eingesetzt.

Bioroboter:
Eine Gruppe von Robotern, die die Wahrnehmung von Mensch und Tier imitieren soll.

Telepresence-Roboter:
Erlauben Sie externen Ärzten, sich an entfernten Standorten zu bewegen, sich umzusehen, zu kommunizieren und daran teilzunehmen.

Apothekenautomatisierung:
Robotersysteme zur Abgabe oraler Feststoffe in einer Apotheke im Einzelhandel oder zur Zubereitung von sterilen IV-Gemischen in einer Krankenhausapotheke.

Begleitroboter:
Hat die Fähigkeit, sich emotional mit den Anwendern zu beschäftigen, um sie im Unternehmen zu halten und bei Problemen mit ihrer Gesundheit zu warnen.

Automatisierung der Medikamentenverabreichung
Ein Roboter, der eine solide orale Medikamentenverabreichung durchführt, oder ein Roboter, der eine sterile IV-Mischung herstellt.

Desinfektionsroboter:
Hat die Fähigkeit, einen ganzen Raum in nur wenigen Minuten zu desinfizieren, im Allgemeinen mit gepulstem ultraviolettem Licht. Sie werden gegen Ebola-Virus eingesetzt.

Rollstuhlroboter
Mit Erkennungs- und Navigationsfunktionen, durch Konversationen und dann zum Ziel.

Medizinischer Mikroroboter
Eingebaute ultrakleine Kamera, kann Drogen direkt in den menschlichen Körper geben.

Geschichte
Der weltweit erste chirurgische Roboter ist der Arthrobot, der 1983 zum ersten Mal in Vancouver entwickelt und eingesetzt wurde. Das Team hinter diesem Roboter bestand aus Dr. James McEwen, Biomediziningenieur bei Geof Auchinleck, einem Doktoranden in Ingenieurphysik an der UBC , Dr. Brian Day, Chirurg und eine Gruppe von Studenten, die Ingenieurwissenschaften betreiben. Der erste Roboter wurde am 12. März 1984 während eines orthopädischen Eingriffs im UBC Hospital in Vancouver eingesetzt. Im ersten Jahr wurden über 60 arthroskopische Operationen durchgeführt, und 1985 wurde eine Dokumentation über die Industrieroboter von National Geographic The Robotics Revolution vorgestellt.

Neben diesem Roboter-Assistenten-Chirurgen, der die chirurgischen Instrumente per Sprachbefehl gab, kann unter anderen Robotergeräten, die zur gleichen Zeit entwickelt wurden, ein Roboterarm eines medizinischen Labors erwähnt werden.

Das Unternehmen Computer Motion ist ein Pionier auf dem Gebiet der medizinischen Roboter mit dem in Kanada eingesetzten AESOP und dem in Europa eingesetzten ZEUS. Im Jahr 2003 fusionierten Intuitive Surgical und Computer Motion mit dem Namen Intuitive Surgical. Der ZEUS wird zugunsten des Da Vinci aufgegeben.

Neue Leads für Forschung und Entwicklung umfassen Nanobots und Soft Robotics.

Medizinische Roboter im Einsatz
Viele medizinische Roboter sind auf der ganzen Welt im Einsatz. Es gibt zwei Arten von medizinischen Robotern.

Zum einen interventionelle Roboter, die in der Chirurgie eingesetzt werden. Der in diesem Bereich am häufigsten verwendete Roboter ist der Da Vinci-Roboter. Es wird hauptsächlich in den USA und in Europa für verschiedene minimalinvasive chirurgische Eingriffe in den Bauch- und Brusthöhlen von Patienten verwendet. Die Hauptanwendung ist die Prostata-Operation: 60% der Prostata-Operationen in den Vereinigten Staaten haben einen Da Vinci verwendet. Andere robotergestützte Chirurgiesysteme sind in den letzten Jahren entstanden. Das ROSA-Gerät ist für minimalinvasive kraniale Eingriffe oder Sensei zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen bestimmt. Das Cybermesser ist ein weiteres Beispiel, das dazu dient, Tumore nicht-invasiv zu zerstören. Während des Eingriffs verfolgt es kontinuierlich den Ort des Tumors und des Ziels. Sogenannte Endoskoproboter werden verwendet, um den Chirurgen während einer Operation zu unterstützen, indem die Kamera während einer Endoskopie gehalten wird. Roboter wie der EndoAssist oder der Viky werden zu diesem Zweck in Krankenhäusern eingesetzt. Schließlich werden einige Roboter nicht direkt zur Unterstützung des chirurgischen Eingriffs selbst eingesetzt, sondern für Nebenaufgaben im Operationssaal. Dies ist der Fall des Artis Zeego-Systems, das es ermöglicht, die Abbildungsebene eines Durchleuchtungssystems während einer Operation in Echtzeit zu bewegen.

Zum anderen werden Roboter zur Rehabilitation von Patienten eingesetzt, beispielsweise nach einem Schlaganfall. Dies ist beispielsweise bei Lokomat- und In-Motion-Systemen der Fall, die die Rehabilitationsarbeit des Patienten durch Roboterunterstützung unterstützen. Es wird viel über die Verwendung von Exoskeletten in der Rehabilitation geforscht, diese haben jedoch noch nicht den kommerziellen Stand erreicht.

Einsatzgebiete
Generelle Operation
Herz-Thorax-Chirurgie
Elektrophysiologie
Gynäkologie
Neurochirurgie
Radiologie
Urologie

Einschränkungen
Aktuelle Geräte sind sehr teuer. Infolgedessen wird medizinische Robotik sehr wenig genutzt. Die Bewertung des Interesses einer Roboteroperation für den Patienten im Vergleich zu einer herkömmlichen Operation ist begrenzt und wirft die Frage nach der Qualifikation der Chirurgen auf, die hauptsächlich mit einem Roboter operieren und die dann Gefahr laufen, Erfahrung zu machen, wenn ein herkömmlicher Eingriff erforderlich ist.

In der Rehabilitation werden verschiedene teure Roboter eingesetzt. Eine Überprüfung im Jahr 2018, in der der Vergleich der Wirksamkeit der Rehabilitationstherapie mit Roboterspiegeln im Vergleich zu weniger anspruchsvollen Rehabilitationen erfolgte, ergab, dass die Qualität der Studien in diesem Bereich trotz starker öffentlicher Investitionen sehr gering ist. Nach Ansicht der Autoren ist es daher nicht zumutbar, in diese Art von Rehabilitationsgerät zu investieren.