Autonomer Roboter meistert Gallenblasen-OP

Ein Team der Johns Hopkins University in den USA hat einen Roboter entwickelt, der ohne menschliches Zutun erfolgreich eine Gallenblase entfernt hat. Dabei lagen jedoch keine lebendigen Patienten auf dem OP-Tisch, sondern 8 realitätsgetreue ex-vivo-Modelle.

Details zu SRT-H, wie der Roboter heißt, wurden vergangene Woche in einem Fachartikel in Science Robotics veröffentlicht. Zwar liege die klinische Anwendung solcher Roboter noch weit in der Zukunft, allerdings konnte gezeigt werden, dass dieser nicht nur vorgegebene Schritte ausführen, sondern chirurgische Prozesse verstehen könne. 

Einen Schritt näher an völlig autonomen Systemen

„Das ist eine wesentliche Unterscheidung, die uns wesentlich näher an klinisch brauchbare autonome chirurgische Systeme bringt, die in der chaotischen, unvorhersehbaren Realität der tatsächlichen Patientenversorgung arbeiten können“, sagte Axel Krieger von der Johns Hopkins University in einer Aussendung.

Der Medizin-Robotiker hatte bereits 2022 mit dem Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) für Schlagzeilen gesorgt. Das System hatte die erste autonome OP an einem lebendigen Tier durchgeführt – eine sogenannte laparoskopische Operation zur Verbindung zweier Darmenden.

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Training mit Videos, Korrekturen per Sprachbefehl

SRT-H hatte das Operieren von Videos gelernt, in denen Chirurginnen und Chirurgen die Gallenblasen toter Schweine entfernten. Dieses visuelle Training wurde durch Untertitel, die die jeweiligen Aufgaben beschrieben, unterstützt.

Software-Basis für den Roboter ist ein interaktives Machine-Learning-Modell. Während der OP reagierte der Roboter auf Sprachbefehle des Forschungsteams – vergleichbar mit einer Ärztin oder einem Arzt in Ausbildung. 

Langsamer als menschliche Ärztinnen und Ärzte

Die Gallenblasen-Operation von SRT-H besteht aus 17 Schritten. Der Roboter muss dabei bestimmte Arterien und Gefäße identifizieren und präzise packen, strategisch Klammern anbringen und mit einer Schere bestimmte Teile abschneiden. 

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Der ganze Prozess dauerte länger als menschliche Chirurginnen und Chirurgen dafür brauchen würden. Allerdings kam der Roboter auch mit unerwarteten Abweichungen klar, etwa als seine Startposition verändert wurde, oder das Aussehen der Gallenblase durch Lebensmittelfarbe verändert wurde. In Zukunft will das Forschungsteam dem Roboter weitere Eingriffe beibringen und diesen so gut trainieren, dass er völlig autonom OPs durchführen kann.