Castellini: Medizintechnische Robotik erfordert Menschen und KI

Welchen Unterschied könnte KI-gestützte Assistenzrobotik in der täglichen Therapie bewirken?

Prof. Claudio Castellini: KI in der Assistenzrobotik befindet sich noch in der Entwicklung und wird wahrscheinlich in 10 bis 15 Jahren in Kliniken Einzug halten. Der Hauptvorteil, den KI für Assistenzroboter bieten könnte, besteht darin, dass Therapien in hohem Maße personalisiert werden können. Mithilfe der vom Patienten gesammelten Daten und der riesigen Datenbanken, aus denen sie modelliert wurde, kann KI einen Roboter zu einem Begleiter machen, der auf die Anatomie, die Art und Schwere der Erkrankung, die Wünsche und Bedürfnisse des Patienten zugeschnitten ist.

Wie genau werden die Patienten sowie die Therapeuten aktiv in den Lernprozess der Systeme eingebunden?

Castellini: Die Therapeuten bleiben zentral beteiligt und überwachen sowohl die Patienten als auch das System. Mit KI-Unterstützung könnte ein Therapeut mehr Patienten behandeln. Die Patienten werden auf zwei Ebenen einbezogen: beim Co-Design, um sicherzustellen, dass die Systeme akzeptabel und wirksam sind, und während der Therapie durch die Interaktion mit dem Roboter. Diese Interaktion ermöglicht die Datenerfassung und kontinuierliche Anpassung durch den Dialog zwischen Mensch und Maschine, was zu besseren Therapien führt.

Was sind Ihre drei zentralen Empfehlungen für Wissenschaftler, die KI-basierte Assistenzroboter entwickeln und testen möchten?

Castellini: Erstens sollten Sie von Anfang an klar definieren, wer Ihre Zielgruppe ist, und sich mit einer Klinik in Verbindung setzen, in der diese Patienten behandelt werden, möglichst einer Klinik, die bereits über Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit Universitäten verfügt und einen starken Forschungsfokus hat.

Zweitens sollten Sie Ihre Mitarbeitenden und sich selbst darin schulen, mit Menschen umzugehen, und sich mit Patientenstudien und deren Akzeptanz von Assistenzrobotern vertraut machen. Das ist wichtiger als die Entwicklung und Erprobung der Geräte selbst!

Drittens ist die optimale Lösung immer die einfachste, die Ihr Problem löst. Die Verwendung einer komplizierten KI-Methode nur weil sie gerade in Mode ist oder weil sie die Anzahl der Zitate Ihrer Veröffentlichungen erhöht, ist nichts anderes als wissenschaftliches Fehlverhalten. In den meisten Fällen funktioniert eine einfache KI-Methode genauso gut, und da sie allgemein bekannt ist, liefert sie viel mehr Erkenntnisse über die Hürden des Problems.

Welche Hürden gibt es in der Praxis noch und wie können diese Ihrer Meinung nach überwunden werden?

Castellini: Das größte Hindernis ist, dass es nach wie vor an Verbindungen zwischen Ingenieuren, Ärzten, Psychologen, Designern und der „realen Welt” mangelt. Auch wenn die Forschung nicht auf die Kommerzialisierung eines Produkts abzielt, darf der starke Anwendungsbezug dieser Art von Forschung nicht außer Acht gelassen werden. Ein Gerät, das nur auf dem Labortisch funktioniert, aber dann bei Patienten nicht wirksam ist oder von ihnen nicht akzeptiert wird, ist, einfach gesagt, ein Fehlschlag.

Wie können Krankenhausmanager feststellen, ob ein Assistenzroboter wirklich patientenorientiert ist?

Castellini: Ein erfolgreicher Assistenzroboter ist ein Roboter, der a) als sicher zertifiziert ist und von Nicht-Ingenieuren einfach bedient werden kann, b) sich in guter Stückzahl an Kliniken verkauft und c) dessen Wirksamkeit durch eine starke Erfolgsbilanz belegt ist. Mein Lieblingsbeispiel ist der Lokomat.

Mit Blick auf die nächsten zwei bis drei Jahre: Welche Anwendungsfälle werden für den klinischen Einsatz bereit sein?

Castellini: Ich glaube, wir stehen kurz vor einem Durchbruch bei der Steuerung von Prothesen der oberen Extremitäten durch den Einsatz von Ultraschallscans anstelle des derzeitigen Goldstandards, der Oberflächen-Elektromyographie. Pilotprojekte in diesem Sinne erscheinen bereits in wissenschaftlichen Fachzeitschriften und zeigen deutlich, dass das Potenzial dieser Technik immens ist.

Was können Besuchende aus Ihrem MEDICA-Vortrag mitnehmen, um die nächsten Schritte zu gehen?