Braucht es bald noch Menschen im OP-Saal?

Schon bald könnten Roboter auch komplexere Operationen eigenständig durchführen.
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In absehbarer Zeit werden hierzulande wichtige Stellen unbesetzt sein, so auch im Gesundheitssektor. Automatisierung kann hier Abhilfe schaffen, muss jedoch an die höchsten erdenklichen Standards in den Bereichen Sicherheit und Ethik gebunden sein. Deutschland experimentiert bereits seit geraumer Zeit mit KI-gestützten Lösungen für Berufe, in denen Personalmangel herrscht.  



US-Top Universitäten forschen mit



Doch auch in anderen Länder kommt die Forschung voran. In den USA etwa haben Forscher der Johns Hopkins Universität und der Stanford Universität untersucht, wie genau Maschinen trainiert und programmiert werden müssen, um den handwerklichen Anforderungen in der Medizin gerecht zu werden.



Der getestete Roboter konnte dem Bericht zufolge durch das Anschauen von Videos erfahrener Chirurgen komplexe Operationen eigenständig nachahmen und dabei das Niveau menschlicher Ärzte erreichen. Das Team der Johns Hopkins University betont, dass hierdurch die Notwendigkeit entfällt, Roboter für jedes einzelne Manöver manuell zu programmieren.



Laut den Forschern bringt diese Methode zudem die Roboterchirurgie einen Schritt näher an die Autonomie, in der Maschinen schwierige Operationen ohne menschliche Hilfe durchführen können.



Da Vinci als Versuchsobjekt



Das Team, zu dem auch Forscher der Stanford University gehören, nutzten Imitation Learning, um dem da-Vinci-Operationsroboter drei wichtige Aufgaben während einer OP beizubringen, nämlich:




Nadelhandhabung,



Gewebe heben und



Nähen.




Dieser Roboter erreichte ebenfalls ein Niveau vergleichbar mit menschlichen Chirurgen.



Das Modell kombiniert dabei die maschinelle Lernarchitektur von ChatGPT mit Nachahmungslernen, wobei der Roboter mithilfe mathematischer Bewegungsdaten („Kinematik“) gesteuert wird. Hunderte Videos von Kameras an den Roboterarmen dienten dabei als Trainingsmaterial.



Erleichtert wurde der Trainingsprozess, da weltweit rund 7.000 da Vinci-Roboter im Einsatz sind und viele Chirurgen das System nutzen, wodurch eine große Datenmenge für das Training zur Verfügung steht.









Binnen weniger Tage eingriffsbereit



Das Modell zeigt, so die Forscher, Selbstlern-Fähigkeiten und kann Aufgaben wie das Aufheben einer Nadel ohne explizite Programmierung ausführen. Hierdurch ist es dem Roboter möglich, chirurgische Eingriffe nahtlos fortzusetzen. Laut den Experten könnte es dieser Ansatz Maschinen ermöglichen, schnell und effizient verschiedene Operationen zu erlernen. Dies kann von einfachen Aufgaben bis hin zu vollständigen Eingriffen reichen.



Einer der wichtigsten Aspekte für den bisherigen Erfolg der Technologie ist die Geschwindigkeit, mit der der Robo-Chirurg trainiert werden kann. War früher die Programmierung jedes einzelnen Schritts mühsam und zeitaufwendig, ist es laut den Forschern jetzt möglich, durch das Sammeln von Nachbildungsdaten innerhalb weniger Tage einen Roboter zu trainieren.



Gute gewartete Maschinen könnten dann in Gegenden, wo Ärztemangel herrscht, wichtige Eingriffe schnell vornehmen oder auch einfach nur bestehendes Personal entlasten.