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Kollege Roboter: Heute ist ein guter Tag, um Leben zu retten!

Kollege-Roboter

Die Digitalisierung der Gesundheitsbranche wirft eine große Frage auf: Können Roboter sogar Ärzte ersetzen? Ohne Zweifel bringt die Verbindung von Technik und Medizin weltweit erstaunliche Entwicklungen hervor: Organe kommen aus dem 3D-Drucker, den Blutzucker kontrolliert die Kontaktlinse, in halbautomatischen Laborstraßen untersuchen Maschinen Körperflüssigkeiten und Roboter assistieren bei chirurgischen Eingriffen. Google und IBM haben sich der Analyse von Patientendaten angenommen, denn ohne Künstliche Intelligenz lässt sich die Flut an medizinischen Daten kaum noch analysieren. Doch sind Roboter in der Medizin wirklich Konkurrenten oder nicht vielmehr Kollegen?

Personalisierte Medizin – Roboter als Diagnostiker

Mediziner brauchen Informationen, um Diagnosen zu stellen. Grundlage für die Entscheidungen sind neben der individuellen Krankengeschichte des Patienten ebenso die aktuellen Behandlungsmöglichkeiten und Therapieverfahren. Die Datenmenge nimmt jedoch stetig zu – täglich erscheinen in Fachzeitschriften medizinische Artikel mit neuen Forschungsergebnissen. Im Alltag bleibt Ärzten nicht ausreichend Zeit, um alle Datenquellen zu erfassen und stets auf dem neuesten Stand zu sein. Nach eigenen Angaben erübrigen 81 Prozent der Ärzte höchstens fünf Stunden im Monat für das Lesen von Fachzeitschriften.

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Hinzu kommt eine Fülle an neuen persönlichen Daten von Schlaf- und Fitnesstrackern, Implantaten und Sensoren. Das Verknüpfen all dieser Daten verspricht individuellere Diagnosen und Therapieformen. Insbesondere für Patienten mit sehr seltenen Krankheiten ist ein größtmöglicher Datensatz wichtig, denn jede Information kann bei der Diagnose und Behandlung hilfreich sein. Davon gehen zumindest Forscher der ETH Zürich aus, deren Ziel es ist, mithilfe von Big Data und kognitiven Systemen die Medizin zu personalisieren.

Um personalisiert und evidenzbasiert medizinische Entscheidungen vorzubereiten, können Computer unterstützend eingesetzt werden – so wie es etwa das kognitive System Watson von IBM. Watson führt große Datenmengen aus den unterschiedlichsten Quellen zusammen und wertet diese aus. Der Vorteil: Die Analyse kann neue Zusammenhänge aufzeigen und helfen, die Wirksamkeit von Behandlungsmethoden abzuwägen.

Kollege Watson, wir brauchen eine zweite Meinung!

Das Besondere an kognitiven Systemen ist die Verwendung von natürlicher Sprache: So kann Watson eine durch einen Arzt gestellte Frage und die Beschreibung der Symptome sowie alle verfügbaren Patientendaten inklusive der Familiengeschichte und der aktuellen Medikation analysieren. Im zweiten Schritt kombiniert das System all diese Informationen mit den aktuellen Befunden und erstellt mögliche Diagnosen und bewertet diese nach ihrer Wahrscheinlichkeit.

Überflüssig macht Watson den Arzt nicht: Menschliche Interaktion ist im Patienten-Arzt-Verhältnis wichtig – Patienten müssen verstanden werden und sich verstanden fühlen. Unterstützend eingesetzt kann Künstliche Intelligenz jedoch Leben retten: So hat Watson im vergangenen Jahr in Japan eine äußerst seltene Leukämie-Form diagnostiziert , die die Ärzte zuvor nicht erkannt hatten. In nur zehn Minuten hat Watson 20 Millionen klinische Krebs-Studien abgeglichen und eine Behandlungsempfehlung abgegeben, die anschlug. Als zweite Meinung könnte Watson somit zukünftig durchaus zur Konsultation hinzugezogen werden – insbesondere in kleineren Krankenhäusern in denen die Personalstruktur es nicht ermöglicht, verschiedene Ärzte einzubeziehen.

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Robo-Chirurgie: Assistenz mit ruhiger Hand

Während der Einsatz von Watson in der Diagnostik noch neu ist, sind Roboter in Operationssälen schon längst Alltag – als Assistent und Team-Mitglied. Die Chirurgie ist immer noch ein Handwerk, das erlernt werden muss. Ärzte müssen in der jeweiligen OP-Situation schnell Entscheidungen treffen können, um auf unvorhergesehenen Komplikationen zu reagieren. Roboter können bei Operationen Dinge leisten, die selbst erfahrene Chirurgen niemals erreichen werden: So sind Roboterarme etwa dank diverser Rotationsachsen in ihrer Bewegung nicht eingeschränkt. Der Roboter dient dem Chirurgen als zusätzliches unterstützendes Instrument und Spezialwerkzeug. Das erleichtert nicht nur die Arbeit der Ärzte, sondern sorgt auch für bessere, sicherere Ergebnisse: Roboter ermüden nicht, das natürliche Händezittern fällt weg und sogar der Pulsschlag des Chirurgen kann mithilfe von Algorithmen und speziellen Filtermechanismen ausgeglichen werden.

Doch auch Robotern können Fehler unterlaufen – das hat der Fall Robodoc Ende der 90er Jahre gezeigt. Der OP-Roboter hat zahlreichen Patienten beim Einsetzen von Hüftgelenken ernsthafte Verletzungen zugefügt und ist seitdem ein Lehrstück der Medizingeschichte. In mehr als 100 Operationssälen stand Robodoc und fräste während der Operationen zu tief oder gar an komplett falscher Stelle in die Knochen der Patienten. Während Robodoc aufgrund der hohen Komplikationsrate sein Dasein in den Kellnern der Kliniken fristet, haben seine Patienten immer noch mit den Folgen der missglückten Operationen zu kämpfen.

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Augmented Reality im OP: Der Arzt im Körper des Patienten

Während in Deutschland Patient und Chirurg laut Gesetz im selben Raum sein müssen, sind in immer mehr Ländern Operationen über große Entfernungen erlaubt. An einer Konsole sitzend steuert der Chirurg mithilfe eines Joysticks den Roboterarm, der seine Bewegungen von Zentimetern in wenige Millimeter umrechnet. Der Arzt führt seine Instrumente auf der Basis stark vergrößerter, dreidimensionaler Bilder von einer Spezialkamera. Das ermöglicht präzise, millimetergenaue Schnitte bei minimalinvasiven Operationsmethoden und damit einhergehend weniger Blutverlust und eine einfachere Wundheilung.

Das Spektrum der operativen Methoden könnte außerdem durch den Einsatz von Augmented Reality erweitert werden. Dabei wird beispielsweise das Diagnosebild in das OP-Bild projiziert. So kann der Chirurg noch präziser Tumore entfernen, ohne gesundes Gewebe zu beschädigen. Teilweise habe der operierende Arzt dabei das Gefühl, in dem Patienten drinzustehen, zitiert Spiegel Klaus-Peter Jünemann, Direktor des Universitätsklinikums Kiel. Doch nicht in allen Fällen bleibt der Arzt derjenige, der den Eingriff auch tatsächlich ausführt. So hat ein Forscherteam aus Washington einen Roboter entwickelt, der eigenständig am Darm operiert und in Tierversuchen bessere Ergebnisse geliefert hat als Menschen. Es erscheint somit durchaus möglich, dass Roboter in wenigen Jahren kleinere Eingriffe autark übernehmen .

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Mikroroboter navigieren durch den Körper

Nicht nur an großen Operationshelfern, sondern auch an Mikrorobotern forschen Wissenschaftler. Diese kleinen Helfer sind nicht größer als eine Pille und können sowohl zur Endoskopie als auch zu minimalinvasiven Eingriffen und der gezielten Medikation eingesetzt werden. Flexible Einzelteile ermöglichen die passgenaue Platzierung und Dosierung etwa in der Chemotherapie und verringern dadurch die Vergiftungssymptome – so könnten mit Medikamenten ausgestattete Nanoroboter nach dem Verschlucken mithilfe eines Magneten direkt in die Krebszellen navigiert werden.
Und auch in anderen Bereichen hat die Verbindung von neuester Technik und Medizin Potential: So arbeiten derzeit ETH-Forscher daran , mithilfe von 3-Druck aus dem Bioprinter Implantate herzustellen. Dabei liege die größte Herausforderung beim Material, sodass ein Herz aus dem Drucker wohl noch einige Jahre brauchen werde. Die erste künstliche Ohrmuschel könne jedoch schon in diesem Jahr so hergestellt werden.

Dr. Roboter oder doch lieber Dr. Mensch?

Die Vorstellung, dass Roboter den Arzt ersetzen, sorgt bei vielen Menschen für Unbehagen. Ab Mai 2015 hat die Firma Johnson&Johnson die Sedasys-Maschine, einen Roboter-Anästhesisten , in den USA getestet. Inzwischen wurde das Projekt eingestellt. Nicht nur auf Seiten der Patienten fehlte es an Akzeptanz. Ärzte, Pfleger und insbesondere Anästhesisten hatten starke Einwände und haben bemängelt, dass ein Roboter die menschliche Pflege und Sorgfalt nicht ersetzen könne. Die Beschwerden hatten Erfolg – die Stellen wurden wieder mit Menschen besetzt. Noch sind wir also nicht bereit, unsere Gesundheit vollständig in die Hände von Maschine zu geben. Als Assistent des Menschen sind Roboter in der Medizin aber nicht mehr wegzudenken.

 

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1 Comment

  1. In gewissen Bereichen kann und muß man sich das sicherlich vorstellen. Trotzdem glaube ich nicht daran, das der Mediziner komplett ersetzt wird. Den Job als Chefarzt in der Dermatologie oder in anderen Bereichen wird es wohl noch ein wenig geben. Allerdings muß man auch zugeben, das wir von gewissen technischen Entwicklungen geradezu überrollt wurden. Ob hier auch, wird sich zeigen

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