Der OP-Tisch wird zum intelligenten Assistenten
BMBF-Projekt orthoMIT: "Schonendes Operieren mit innovativer Technik"
Die Ingenieure Robert Elfring und Achim Kanert optimieren im Lehrstuhl für Medizintechnik der RWTH die Integration von Lokalisierungssystem, OP-Tischsteuerung und Röntgen-C-Bogensystem. Ziel ist eine reduzierter Belastung des OP-Teams und des Patienten.
Foto: Peter Winandy
Der Arzt sieht sich im Operationssaal immer mehr mit komplizierter Technik konfrontiert, die seine Aufmerksamkeit vom Patienten ablenkt. Einfache und bedienungsfreundliche Handhabung ist deshalb eine unabdingbare Voraussetzung im OP-System der Zukunft. Im vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt orthoMIT widmen sich Mediziner und Ingenieure der RWTH Aachen in Kooperation mit anderen Forschungsinstituten, Kliniken und Industrieunternehmen aus ganz Deutschland dem schonenden Operieren mit innovativer Technik. Bis 2010 konzentriert sich einer von mehreren Schwerpunktbereichen dieses in Aachen koordinierten, fast 13 Millionen Euro umfassenden Projekts auf die ergonomische Gestaltung und Gebrauchstauglichkeit der Medizintechnik.
Wie sieht die Schnittstelle von Mensch und Maschine im Operationssaal aus? An welcher Stelle entstehen aus welchen Gründen Fehler? Wo ergeben sich unnötige Belastungen für Patient und OP-Team? Und wie müssen die Systeme gestaltet oder angeordnet sein, damit eine möglichst flexible, fehlerfreie Bedienung möglich ist und der Operateur unter optimalen Bedingungen arbeiten kann. Diese Fragen treiben das Team um Univ.-Prof. Dr. med. Fritz-Uwe Niethard von der Orthopädischen Klinik im Universitätsklinikum Aachen und Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Radermacher vom Lehrstuhl für Medizintechnik der RWTH Aachen an, wenn sie im Rahmen von orthoMIT den chirurgischen Arbeitsplatz der Zukunft planen. "Wenn der Arzt bei seinen Eingriffen beispielsweise über lange Zeit hinweg eine ungünstige Körperhaltung einnehmen muss, so beeinträchtigt dies auch die Präzision und Effizienz seiner Arbeit. Langfristig schädigt es unter Umständen sogar seine Gesundheit und er wird selbst zum Patienten. Ein angepasster Arbeitsplatz trägt somit zur Qualitätssicherung bei, von der vor allem der Patient und der behandelnde Arzt, letztlich jedoch auch das ganze Gesundheitswesen profitiert", schildert Prof. Radermacher.
Einen konkreten Schritt in diese Richtung stellt zum Beispiel der wissensbasiert einstellbare Operationstisch dar. Die Körpermaße von Patient und Arzt werden in das System eingegeben, ebenso der beabsichtigte Eingriff. Der rechnergestützte Assistent weiß außerdem um die Abläufe der vorgesehenen Operation sowie um die technische Ausstattung des Raumes mit den Ausmaßen der einzelnen Geräte und um deren Einsatzfolge während der OP. Der Operationstisch der Zukunft empfiehlt daraufhin eine jeweils ergonomisch optimierte Tischeinstellung und passt die Lagerung des Patienten auf Wunsch des Operateurs den jeweils aktuellen Bedürfnissen an. Darüber hinaus hilft ein intelligentes Navigationsmodul, die Bewegungen von Operationstisch und Röntgengerät während der Operation so zu koordinieren, dass exakte Kontrollaufnahmen mit minimaler Strahlenbelastung erstellt werden können. Erste Tests mit diesem System haben gezeigt, dass die Zahl der Röntgenaufnahmen um 60 bis 80 Prozent reduziert werden könnte. Dies würde sowohl für den Patienten als auch für das Operationsteam eine deutlich reduzierte Strahlenexposition bedeuten.
Um diesen intelligenten OP-Tisch zu entwickeln, werden derzeit im Rahmen einer Dissertation aus Analysen zu Körperhaltungen und Arbeitsabläufen bei Operationen Optimierungsstrategien abgeleitet. Auf der Grundlage der bisherigen Erkenntnisse haben Prof. Radermacher und seine interdisziplinäre Mannschaft inzwischen einen ersten Prototypen eines rechnergesteuerten Operationstisches entwickelt, der zur Zeit gemeinsam mit Medizinern und Industriepartnern evaluiert wird.
"Der Trend geht ganz deutlich in die Richtung einer intelligenten OP-Umgebung", ist Prof. Radermacher überzeugt. "Der wissensbasierte OP-Tisch ist nur der Anfang. Damit verbunden ist eine flexible und modulare Kommunikationsfähigkeit der Technik. Sprach- und Gestenerkennung, interaktive Navigationssysteme, sensorengesteuerte Miniaturroboter und vieles mehr machen aus dem OP-Saal einen intelligenten Assistenten, der sich ganz den Bedürfnissen von Arzt und Patienten anpasst."
Toni Wimmer
Weitere Informationen erhalten Sie bei Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Radermacher, Lehrstuhl für Medizintechnik im Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen, Pauwelsstraße 20, 52074 Aachen, Telefon 0241/80-23873, E-Mail radermacher@hia.rwth-aachen.de.
