Robotik im Operationssaal: Training und Sicherheit verbessern

Robotik im Operationssaal birgt neben Vorteilen auch einige neue Herausforderungen. Daher muss sich ein effizienter Umgang mit der Robotik auch im Training wiederfinden.

Prof. Werner Korb erklärt im Interview mit MEDICA.de wie die Software mySebastian eine Möglichkeit zur Verbesserung des Trainings mit Robotik darstellt.

Professor Korb, wie stufen Sie die Zusammenarbeit zwischen Roboter und Mensch im Operationssaal ein?

Prof. Werner Korb: Alles rund um die Usability und die Mensch-Technik-Interaktion, war früher noch nicht soweit. Dies ist inzwischen viel besser geworden, wenn nicht sogar zufriedenstellend. Die Unternehmen investieren viel Geld in diese Prozesse. Das daVinci-System ist hier ein Vorläufer, der schon damals sehr fortschrittlich war. Durch daVinci wurde Ergonomie in der Chirurgie nach vorne gebracht. Ich war damals noch in Leipzig tätig und habe unter anderem mit dem daVinci geforscht. Später erhielt ich die spezialisierte Professur für Simulation und Ergonomie in der operativen Medizin. Wir haben begonnen, systematisch zu untersuchen, was getan werden muss, um die Usability und die Ergonomie im Operationssaal noch weiter zu verbessern. Heutzutage zeigen die Grundausstattung, die Technologie und die Entwicklung eine effiziente Zusammenarbeit.

Wo liegt der größte Handlungsbedarf?

Korb: Der größte Handlungsbedarf liegt im Training. Die Roboterhersteller haben dafür eigene Akademien. Mithilfe von Trainingsprogrammen werden die Benutzer der Roboter für die Laparoskopie, die Prostatektomie und viele andere operative Fächer geschult. Allerdings ist es immer noch weitgehend so, dass Trainingskonzepte und Robotersysteme separat entwickelt werden. Daher wäre mein Vorschlag, dass das Trainingskonzept von Anfang an in der Entwicklung von Robotern mit bedacht wird. So wie die Usability und das Risikomanagement von Anfang an in der Entwicklung integrale Bestandteile sind, so sollte das Training – inklusive einer fortschrittlichen Pädagogik - ebenfalls ein wesentlicher Bestandteil von Entwicklungsprozessen sein.

An was für Konzepten in diesem Bereich forschen Sie aktuell?

Korb: Wir forschen gerade an der nahtlosen Integration des chirurgischen Trainings sowohl in die technische Entwicklung von Medizinprodukten als auch direkt in den klinischen Alltag. Das Ziel unserer Forschung ist es, dass chirurgische Prozesse (Workflows) so dokumentiert werden können, dass sie auch für Workshops und für junge, in der Robotik unerfahrene Chirurgen zur Verfügung stehen. In der Robotik haben wir momentan Gespräche mit potenziellen Interessenten. Die Software steht bereits in der Beta-Version zur Verfügung und wird aktuell auf einem Webserver getestet. Es handelt sich um mySebastian, dass im Projekt "Sensor Based Surgery Training – Integrated system and Analytics (SeBaSTIAn)" entwickelt wurde.

Wie genau funktioniert die Software?

Korb: Die Software funktioniert folgendermaßen: Sobald ein Chirurg einen interessanten Fall per Video aufgezeichnet hat, soll dieser in einer verständlich aufbereiteten und strukturierten Form in einer Datenbank zur Verfügung gestellt werden. Die Idee ist, dass wir alle Fälle und somit das gesamte Training nach chirurgischen Prozeduren in einfachen kurzen Workflow-Schritten aufschlüsseln, die dann im Hintergrund miteinander verknüpft sind. Standard-OPs können immer Abweichungen haben, daher müssen mögliche Komplikationen, Individualitäten des Chirurgen und des Patienten berücksichtigt werden. Wenn solche Daten auf Knopfdruck in der Anfangsphase, im OP oder beim Training abrufbar sind, erleichtert es den Umgang mit komplexen Maschinen wie Robotern. Da dieses Trainingssystem dann als eine Art Tutor fungiert, der digital immer vor Ort ist, bezeichnen wir mySebastian als integriertes Trainingssystem. In unserem Forschungsprojekt kommen jetzt Schritt für Schritt neue Funktionen hinzu, bis zu dem Zeitpunkt, wo wir direkt im OP die Daten aus den Robotern aufzeichnen werden. Dafür arbeiten wir mit ersten Partnern bereits an Schnittstellenkonzepten.

Ein weiterer Aspekt unserer Entwicklung, besteht darin Training auch mit Dokumentation und Qualitätssicherung zu verknüpfen. Es werden viele Daten im Krankenhaus aufgezeichnet, welche für das Training nicht genutzt werden, weil sie zu komplex sind. Es stellt sich die Frage, welche Daten für einen Anfänger oder für einen Fortgeschrittenen pädagogisch genutzt werden können. Wenn Pädagogen von Anfang an in den Dokumentationssystemen mitreden dürften, dann könnten alle Daten, die aufgezeichnet werden, auch für das Training genutzt werden.

Welche Maßnahmen zur Verbesserung der Sicherheit schlagen Sie vor?

Korb: Neben den genannten Trainingskonzepten, habe ich bereits in früheren Veröffentlichungen Regelsysteme für die kinematischen Bewegungen von Robotern, die zum Beispiel in der Wirbelsäulenchirurgie eingesetzt werden könnten, vorgeschlagen. Die derzeitigen Kinematiken, die am Tisch oder auch am Patienten in irgendeiner Form montiert werden, machen großen Sinn. Diese verbessern, meiner Meinung nach, aus technischer Sicht die Sicherheit. Dadurch wären die Patienten und die Roboterbewegungen voneinander nicht mehr entkoppelt. Viele Fehler hatten in der Vergangenheit auch mit Planung zu tun. Daher denke ich, dass gute Planungssoftware ebenfalls die Sicherheit in der Robotik verbessern würde.

In welchem Umfang sollten angehende Ärzte den Umgang mit Robotik üben?

Korb: Der Umgang mit Robotik muss in die Fort- und Weiterbildung als ein fester Bestandteil integriert sein. Ein Problem ist, dass heute jeder Chirurg, mit Facharztzulassung Medizinprodukte ohne Einschränkungen nutzen darf. Gut wären spezialisierte Trainings beispielsweise für Roboter, die den Umgang mit den trainierten "Mustern" und nicht automatisch mit allen Varianten der Gattung Roboter erlauben.

Ein weiteres Thema ist, dass viele Geräte vom Chirurgen nicht allein genutzt oder angewendet werden, es sind dann zum Beispiel noch Operationstechnische Assistenten (OTAs) oder Techniker beschäftigt. Folglich muss auch interpersonelles Training stattfinden können. Hier hängt viel davon ab, wie sich ein solches in der Zukunft entwickeln wird – auch hier haben wir in mySebastian einige Vorschläge gemacht.

Bei guter Usability geraten die möglichen Worst-Case-Szenarien in Vergessenheit. Was kann dagegen unternommen werden? Wie kann das Bewusstsein geschärft werden?

Korb: Alle Video- und Lernmanagementsysteme sind darauf angewiesen, dass sie guten Content bekommen. Es muss möglich sein, dass Fehlerfälle und Simulationsfälle aufbereitet und als Szenarien zur Verfügung gestellt werden, sonst lernt die chirurgische Community auch nichts aus den Fehlern. Das ist in der Chirurgie leider oftmals ein Problem. Solche "guten" Komplikationsfälle müssen wir gemeinsam mit den Chirurgen sammeln und systematisch anonymisiert als Trainings-Cases aufbereiten.