Exoskelette in der Chirurgie: Unterstützung in belastenden Situationen

Stundenlanges Stehen, erhobene Arme, kaum Bewegungsfreiheit: Die Arbeit im Operationssaal verlangt chirurgischem Fachpersonal nicht nur Konzentration, sondern auch körperliche Höchstleistung ab. Exoskelette, die als Technologie ursprünglich für Industrie und Logistik entwickelt wurden, können die Chirurgin oder den Chirurg während der Operation entlasten.

Als passive oder aktive Assistenzsysteme in der Medizin können Exoskelette helfen, muskuläre Ermüdung zu verringern und die Präzision und Konzentration während der Operation zu erhalten. In den letzten Jahren haben Kliniken damit begonnen, sie gezielt in den OP zu integrieren.

Eine Operation ist nicht nur geistig fordernd. Die Chirurgin oder der Chirurg sowie Assistierende verharren oft über Stunden in einer mehr oder weniger starren Haltung, mit gehobenen Armen. Diese statischen Belastungen beanspruchen Schultergürtel, Rücken und Nacken. Langes Stehen am Tisch belastet obendrein Oberschenkel und Knie, denn während eines Eingriffs kann sich natürlich niemand „die Beine vertreten“.

Auf Dauer kann die Arbeit im OP so zu muskuloskelettalen Beschwerden führen. Im schlimmsten Fall entwickeln sich aus Schulter- oder Rückenproblemen sogar Berufskrankheiten. Die Folge: lange Ausfallzeiten und Verschärfung des Fachkräftemangels. Mehr dazu lesen Sie in Teil 2 unserer Serie über Exoskelette.

Hier kommen Exoskelette für Chirurginnen und Chirurgen ins Spiel: Ein Exoskelett ist ein tragbares System, das Muskeln und Knochen bei körperlichen Arbeiten entlastet. Im OP kommen meist passive Modelle zum Einsatz. Diese benötigen keinen Strom, sondern leiten entweder über Gurte und Federn das Gewicht der Arme auf Hüfte oder Rücken um oder es handelt sich um statische, verstellbare Systeme zur Stützung des Körpers. Beides entlastet die Haltemuskulatur deutlich, ohne die Bewegungsfreiheit der Chirurgin oder des Chirurg wesentlich einzuschränken.

Das hilft für die Dauer der Operation, Ermüdung zu verzögern und Konzentration und Präzision länger aufrechtzuerhalten. Langfristig ergibt sich hier auch das Potenzial, eine Chronifizierung von Beschwerden zu vermeiden.

Im OP zählt jede Bewegung für die Sicherheit der Patientinnen und Patienten und den besten Behandlungserfolg. Daher ist entscheidend, dass ein Exoskelett Chirurgie nicht behindert. Leichtbauweise, problemloses An- und Ablegen sowie uneingeschränkter Zugang zum OP-Feld sind Mindestanforderungen. Ebenso dürfen hygienische Standards und das korrekte Tragen der OP-Kleidung nicht eingeschränkt werden.

Für eine gute Integration in den OP muss die Klinik umfassende Schulungen gewährleisten und transparent mit dem Team über die Implementierung kommunizieren. Anwendende wiederum müssen technische Akzeptanz zeigen. Individuelle Anpassungen sowie die Einbindung in Trainingsprogramme können die Bereitschaft zur Nutzung deutlich erhöhen.

Schon 2020 unterstützte das passive Exoskelett Paexo Shoulder von Ottobock die Arbeit in den OPs verschiedener Krankenhäuser in der DACH-Region. Später wurde es abgelöst vom Exoskelett IX Should Air von SUITX by Ottobock. Seine Effektivität wurde in mehreren Studien bestätigt. Die Beteiligten berichteten von einer spürbaren Entlastung während der Operation.

In den USA untersuchte eine Pilotstudie der Mayo Clinic die Integration eines Exoskeletts bei vaskulärchirurgischen Eingriffen. Dabei trugen die Operierenden ein passives Armunterstützungssystem. Das Gerät wurde bei nahezu allen Prozeduren als kompatibel mit den Anforderungen im OP eingeschätzt, Einschränkungen bei der Mobilität oder der Präzision wurden nicht berichtet. Die Beteiligten befürworteten den weiteren Einsatz in der Klinik.

Vier US-Universitäten testeten ein passives Oberkörper-Exoskelett für OP-Assistierende, das beim Tragen von Bleischürzen unterstützt. Sensoren zeichneten Muskelaktivität, Haltung und Bewegungsmuster auf. Die Ergebnisse zeigten eine Reduktion von unergonomischen Armpositionen sowie eine geringere Belastung der Schultermuskulatur.

Ein Beispiel für aktuelle Forschung aus Deutschland ist das Projekt BiSOP - Biomechatronische Systeme zur Steigerung der Ergonomie im Operationssaal, durchgeführt an der Technischen Universität Chemnitz. Ziel ist die Entwicklung eines Hand-Exoskeletts zur Entlastung von Hand- und Armmuskulatur während der Operation.

Exoskelette bieten eine vielversprechende Möglichkeit, die körperliche Belastung im OP gezielt zu reduzieren. Sie schonen Rücken, Schultern, Arme und Beine, tragen zur Leistungsfähigkeit des OP-Teams bei und könnten langfristig helfen, krankheitsbedingte Ausfälle zu minimieren. Damit sind sie nicht nur ein technologischer Fortschritt in der Medizin, sondern auch ein Beitrag zur Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz im chirurgischen Umfeld. Wenn ihre Integration in die Klinik sorgfältig geplant wird, profitieren am Ende sowohl das OP-Personal als auch Patientinnen und Patienten.