FUSE informiert: Forschung und Entwicklung in der Chirurgie

Der unterstützende Einsatz fortschrittlicher Technologien in der Gesundheitsversorgung bietet ein erstaunliches Potential die Chirurgie zu revolutionieren. Eine Kombination aus Mensch und Technik steigert das Niveau, die Präzision und die Effizienz in der Medizin.

Virtuelle Realität ermöglicht praktische Einblicke während des Medizinstudiums

Im April 2016 führten Chirurgen an dem Royal London Hospital einen Eingriff mittels Virtual-Reality-Kamera durch. Dies eröffnet gänzlich neue Möglichkeiten, angehenden Medizinern und Chirurgen praktische Einblicke zu liefern und ihnen bereits in der Ausbildung wichtige Fähigkeiten durch eine Stream Operation zu vermitteln.

Chirurgische Robotik in der Medizin

Eine weitere Form modernster Technologie stellen chirurgische Roboter dar.
Laut Marktanalyse ist diese Branche im Begriff zu boomen. Experten prognostizieren, dass sich bis 2020 die Verkäufe von Chirurgie-Robotern bis auf 6,4 Mrd. Dollar verdoppeln. Der Einsatz dieser Roboter in der Chirurgie ermöglicht die Durchführung bisher unausführbarer Operationen. Im Gegensatz zur menschlichen Hand sind die Instrumente eines Roboters sindwesentlich beweglicher und können in bestimmten Situationen Bewegungen ausführen zu denen der Mensch nicht in der Lage ist. Zudem kann durch die Arbeit mit Chirugie-Robotern das Know-how der besten Chirurgen aus aller Welt genutzt werden, da diese nicht physisch anwesend sein müssen, um die Operation durchzuführen.
Erst kürzlich hat Google angekündigt, gemeinsam mit dem Pharmaunternehmen Johnson & Johnson an der Entwicklung eines neuen, innovativen chirurgischen Roboter-Systems zu arbeiten.

Das Unternehmen Cambridge Consultants istt derzeit in der Entwicklungsphase einer neuen Generation von Chirurgie-Robotern. Die Instrumente ihrer Roboter sind so filigran und flexibel, dass die Arbeit mit hochempfindlichem Gewebe möglich wird.
Die Entwickler hoffen, dass der Roboter zukünftig in der Ophthalmologie eingesetzt werden kann, z.B. bei der Operation des Grauen Stars.

Eine weitere neue Entwicklung stammt von der Firma FlexDex. Sie haben die Funktionsweise minimal-invasiver Werkzeuge um einen neuen Kontrollmechanismus ergänzt. Dieser überträgt die Bewegungen vom menschlichen Handgelenk auf das Gelenk des Instruments.

3D Bioprinting – Innovative Entwicklungen unterstützen Therapie und Forschung

Im Dezember 2016 ist in den Vereinigten Arabischen Emiraten die 3D-Drucktechnologie zum ersten Mal in der klinischen Anwendung zum Einsatz gekommen. Mit der Zielsetzung, einen bösartigen Nierentumor zu entfernen, nutzte das Team eine personalisierte 3D-Druckhilfe. Diese lieferte wertvolle Unterstützung bei der Planung und Organisation dieser komplexen Operation und reduzierte das Verfahren letztlich um eine Stunde.


Auch in der medizinischen Ausbildung wurde unter Verwendung von 3D-Druck Erstaunliches erreicht. Um Ärzten und Schülern eine Alternative zu menschlichen Organen zur Verfügung zu stellen, haben zwei Ärzte an der University of Rochester Medical Centre eine Methode entwickelt, mittels 3D-Druck künstliche Organe zu erzeugen. Diese künstlichen Organe stehen natürlichen Organen beinahe im nichts nach.

Live-Diagnose während eines chirurgischen Eingriffs

Eine wahre innovative Erfindung ist das intelligente chirurgische Messer, auch iKnife genannt. Der elektrische Strom, welcher durch das Messer fließt und eine entsprechende Hitze erzeugt, verschließt kurze Zeit nach dem Schnitt die Wunde und minimiert somit den Blutverlust. Außerdem analysiert das iKnife mittels eines Massenspektrometers den verdampften Rauch und identifiziert so bestimmte Stoffe. Es zeigt beispielsweise an, ob das geschnittene Gewebe maligne ist.

Künstliche Intelligenz in der Chirurgie

Deep Learning bringt Maschinen das Denken bei. Die Implementation von Deep Learning Algorithmen in die Systeme chirurgischer Roboter wird der nächste große Schritt in der Medizin sein. Die Idee wird bereits von großen Playern wie IBM Watson oder Google Deepminds Alpha Go verfolgt. Ein Roboter der auf neuronalen Netze basiert, wird in der Lage sein, Krankheiten zu diagnostizieren, zu bewerten und die bestmöglichste Therapie vorzuschlagen bzw. durchzuführen.
Ob und wann ein solcher Roboter allerdings Einzug in den klinischen Alltag erhält bleibt vorerst offen. Ein steht jedoch fest: Wir blicken in eine spannende Zukunft.

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