Stents mit Herzkatheter-Roboter präzise ans Ziel bringen

Roboter im OP sind in bestimmten medizinischen Bereichen keine Seltenheit mehr – sie unterstützen und entlasten die Ärzte und mitunter können sie Operationen mit künstlicher Intelligenz (KI) effizienter und einfacher gestalten. Bei kardiologischen Eingriffen findet man sie allerdings nur selten im OP.

Im Interview mit MEDICA.de erklärt Prof. Constantin von zur Mühlen, welche Vorteile ein Herzkatheter-Roboter für Untersucher und Patient bietet, welche Rolle KI dabei spielt und welche Schritte noch unternommen werden müssen, damit solche Roboter endgültig ihren Platz im OP einnehmen können.

Herr Prof. von zur Mühlen, wie funktioniert der Herzkatheter-Roboter?

Prof. Constantin von zur Mühlen: Wir haben den klassischen Aufbau eines Herzkatheter-Labors, nämlich eine Patientenliege und eine Röntgenröhre, die sich um den Patienten dreht und Aufnahmen macht. Der Roboter ist ein zusätzlicher Arm, der über den Untersuchungstisch hinüberbewegt werden kann. In diesem Arm befindet sich eine sterile Kartusche, in der Motoren, Zahnrädchen und so weiter untergebracht sind. Diese Einheit kann den Katheter, über den die Untersuchung gemacht wird, oder auch Drähte, über die Stents und Ballons geschoben werden, bedienen. Die Bedienung erfolgt nicht direkt am Herzkatheter-Tisch, sondern von außerhalb im Kontrollraum. Dort sitzt der Untersucher vor Monitoren und kann über Joysticks diese Kartuschen bedienen und somit die Drähte, die Katheter oder die Ballons unter Röntgenkontrolle vor- und zurückbewegen. Die Röntgenstrahlung kann der Untersucher über ein Pedal seiner Steuereinheit auslösen und bedienen. 

In welchen Situationen ist dieser Roboter anwendbar?

von zur Mühlen: Der Roboter ist grundsätzlich bei jeder Art von Herzkranzgefäß-Darstellungen anwendbar, und zwar dann, wenn es zu einer geplanten Implantation von einem Stent kommt. Dann kann man den Roboterarm über den Untersuchungstisch schwenken, steril abdecken und direkt eine roboterunterstützte Intervention durchführen. 

Welche Vorteile hat dieser Roboter im Vergleich zu bisherigen Robotern?

von zur Mühlen: Das Thema Robotik in operativen Fächern ist erstmal nichts neues, bisher werden Roboter vor allem in der Urologie, etwa bei Prostata-Operationen mit dem da Vinci System, eingesetzt. Die Roboter in der Kardiologie hingegen sind sehr neu. Es gibt zwar erste Modelle, die ein paar Jahre alt sind, aber die haben bei Weitem noch nicht die beschriebenen Funktionen. Das Modell, das wir nutzen und das auch alltagstauglich ist, ist relativ neu in seinen Funktionen und auch erst seit ein bis zwei Jahren überhaupt als solches erhältlich. Es bietet sowohl den Patienten als auch den Untersuchern Vorteile. 

Welche Vorteile sind das? 

von zur Mühlen: Der Untersucher steht normalerweise mit einem Röntgenschutz neben der Strahlenquelle. In meinem Fall wiegt der Schutz acht Kilo – ich stehe also den ganzen Tag mit acht Kilo Gewicht im Herzkatheter, und das über Jahrzehnte hinweg; es ist also nur eine Frage der Zeit, bis man orthopädische Probleme bekommt. Das Tragen eines Schutzes entfällt mit dem Roboter logischerweise, da der Untersucher sich in diesem Fall in einem anderen Raum befindet.

Außerdem steht der Untersucher nicht mehr direkt neben der Strahlungsquelle, wenn er den Roboter benutzt. Es ist bekannt, dass beispielsweise Hirntumore durch jahrelange Röntgenstrahlungen, die auf den Untersucher einwirken, ausgelöst werden können. Dieses Risiko wird durch den Roboter erheblich gesenkt.

Für die Patienten ergibt sich der Vorteil, dass man mit dem Roboter sehr präzise arbeiten kann. Mit einem Joystick können Stents und Drähte millimeterweise vor- oder zurückbewegt, ganz genau platziert und mit Röntgenstrahlung kontrolliert werden – es ergibt sich also eine unglaublich hohe Präzision, die mit üblichen, handgesteuerten Herzkatheter-Untersuchungen kaum erreicht werden kann. 

Welche Rolle spielt künstliche Intelligenz bei diesen Eingriffen?

von zur Mühlen: Die Vorteile künstlicher Intelligenz kann man bei diesen Eingriffen perspektivisch mit einfließen lassen. Der Roboter kann sich beispielsweise merken, welche Joystick-Bewegungen ein Arzt auslöst, um einen Draht oder Stent bei bestimmten Anatomien erfolgreich zum Ziel zu bringen. Diese Algorithmen können in einer Cloud gespeichert und dann bei einer vergleichbaren Anatomie am anderen Ende der Welt angewendet werden. Und vielleicht macht der Untersucher dort es auch noch ein bisschen besser, sodass ein Algorithmus entsteht, der für eine spezielle Anatomie lernt, wie man am schnellsten, am besten und am sichersten eine Stentimplantation erreicht. 

Was glauben Sie, wie sich die Robotik und ihr Einsatz im klinischen Alltag weiter entwickeln wird?

von zur Mühlen: Das sehen wir in den nächsten Jahren. Die Technik an sich funktioniert sehr gut und störungsfrei, was eine wichtige Voraussetzung ist. Natürlich ist sie noch personal- und ressourcenaufwendig, das ist eine neue Technologie am Anfang immer. Man muss sehen, wie man diese beiden Faktoren in der nächsten Zeit optimiert, sodass diese Robotik-Untersuchung zeitsparend und ressourcenschonend in der Routine am Patienten eingesetzt werden kann – dann kommen die Vorteile für Patienten und Untersucher zum Tragen, und dann bietet diese Technik auch einen tatsächlichen Mehrwert für alle Beteiligten.