Bei der Gesundheitsfürsorge hat sich schon grundsätzlich immer alles um den Menschen gedreht. Angefangen bei der Art und Weise, wie wir gepflegt werden, bis hin zum Kampf gegen die Sterblichkeit. Jetzt aber wird die Gesundheitsfürsorge zunehmend von Maschinen übernommen. Chirurgische Roboter sowie fortschrittliche Technologien sind die wichtigsten Antriebsfaktoren bei diesem Wandel.
Künstliche Intelligenz (KI) und Robotertechnologie spielen im Gesundheitswesen eine Schlüsselrolle, da sie die Arbeitsweise des medizinischen Personals sowie die Diagnose, Behandlung und Pflege der Patienten neu gestalten.
Jeder Aspekt des Gesundheitswesens wandelt sich – von der Chirurgie über die Allgemeinmedizin bis hin zur Forschung. Hier sind sieben Anwendungen aus der Robotik und KI, die die Gegenwart und Zukunft prägen werden.
1. Chirurgie
Roboter-assistierte da Vinci-Operationssysteme
Das da Vinci-Operationssystem umfasst den am häufigsten eingesetzte chirurgische Roboter. Der da Vinci-Roboter wurde von Intuitive Surgical entwickelt und wird weltweit in Krankenhäusern und medizinischen Einrichtungen für verschiedene Operationen eingesetzt.
Das roboter-assistierte da Vinci-Operationssystem ist bekannt für seine Präzision, Kontrolle sowie minimalinvasive Eingriffe bekannt, die Erholungszeiten der Patienten verkürzen und Narbenbildung reduzieren. Die Beliebtheit des Systems beruht auf seiner breiten Akzeptanz, einer Vielzahl möglicher Behandlungen, der nachgewiesenen Erfolgsbilanz und den laufenden technologischen Entwicklungen.
Das erste da Vinci-System wurde nach der Zulassung durch die FDA (US Food and Drug Administration) im Jahr 2000 auf dem Markt eingeführt. Zur Verbesserung der Funktionen und Fähigkeiten unterlief da Vinci seitdem mehrere Updates und Änderungen, wodurch das System seinen Status als Spitzeninstrument in der roboter-assistierten Chirurgie beibehielt.
2. Zahnmedizin
Yomi
Yomi ist ein roboter-assistiertes zahnärztliches Chirurgiesystem von Neocis, das Zahnimplantationen automatisiert und unterstützt.
Yomi besteht aus einem einzigen beweglichen Arm und arbeitet direkt mit dem Zahnarzt zusammen, wobei der Roboter Patienten überwacht und den Bohrer führt, um die richtige Platzierung, Tiefe und Position zu gewährleisten. Die Software hilft bei der Planung von Eingriffen auf der Grundlage von Patienten-Computertomographie und ermöglicht schnelle Änderungen.
Yomi stellt einen bedeutenden Fortschritt in der zahnärztlichen Chirurgie dar, insbesondere im Hinblick auf Operationen mit Implantaten. Das System wurde 2016 von der FDA zugelassen.
3. Krankenpflege
Autonomous Robot TUG – ein autonomer Roboter
TUG ist ein automatisiertes Robotersystem von Aethon. Es wurde zur Unterstützung der Logistik in Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen sowie für die Bereitstellung von Lebensmitteln, Medikamenten und anderen klinischen Gütern entwickelt.
Bei dem System handelt es sich um einen ferngesteuerten, selbstladenden mobilen Wagen, der mit eingebauten Karten und Lidar-Sensoren mit 360-Grad-3D-Sicht, dieselbe Technologie wie selbstfahrende Autos verwendet. TUG wir von intelligenten Software-Algorithmen unterstützt. Dadurch kann er sich durch Flure und in Aufzügen bewegen und Patienten und Personal ausweichen.
Da TUG und andere Medizinroboter die vorgeschriebenen Aufgaben rund um die Uhr effizient und mit weniger Fehlern ausführen, senken sie die Kosten und ermöglichen es dem Pflegepersonal, mehr Zeit mit der Patientenbetreuung zu verbringen. Moxa ist eine der Marken, die vernetzte Geräte für medizinische Anwendungen anbietet. Dazu gehören beispielsweise e-Nursing Carts (elektronische Krankenschwesterwägen), automatische Analysegeräte, pharmazeutische Verpackungen und andere intelligente medizinische Instrumente. Weitere Informationen finden Sie unter .
4. Rehabilitation
Cyborg HAL
HAL (Hybrid Assistive Limb) von Cyberdyne ist ein hochmoderner Exoskelett-Anzug, mit dem Benutzer ihre körperlichen Fähigkeiten verbessern und steigern können. HAL stellt einen großen Fortschritt im Bereich Medizin- und Hilfstechnologie dar und zählt zu den fortschrittlichsten robotischen Rehabilitationsgeräten.
Der Anzug verbessert die körperlichen Fähigkeiten durch die Erfassung bioelektrischer Signale der Muskeln des Trägers zur Unterstützung der Bewegung. Er findet häufig Anwendung in der Rehabilitation, da er Menschen mit Erkrankungen wie Schlaganfällen und Rückenmarksverletzungen dabei hilft, sich freier zu bewegen.
HAL stellt einen bedeutenden Fortschritt in der tragbaren Robotik und Rehabilitationstechnologie dar. Das System wird ständig weiterentwickelt und bietet mehrere Varianten für unterschiedliche Anwendungen.
5. Allgemeine Praxis
Babylon
KI verbessert die Gesundheitsversorgung, indem sie die Arbeitsbelastung verringert und genauere Diagnosen ermöglicht, sodass sich die Ärzte auf die Patientenversorgung konzentrieren können. Ein Beispiel hierbei ist Babylon (jetzt eMed) – eine KI-gestützte Smartphone-App, die individuelle Gesundheitsauswertungen, virtuelle Beratungen und Symptomkontrollen bietet. Babylon bietet medizinische Diagnosen sowie Videogespräche mit echten Ärzten und elektronische Rezepte rund um die Uhr.
Ein Chatbot befragt Patienten zu ihren Symptomen und anschließend werden die Schmerzen und ihre Intensität per Touchscreen auf einem menschlichen Körpermodell abgebildet. Dann werden die Krankenakten des Patienten sowie mehr als 300 Millionen Datenpunkte aus Forschungspublikationen und von anderen Patienten untersucht, um eine Diagnose zu stellen.
Der Einsatz KI-gesteuerter Chatbots und virtueller Gesundheitsassistenten für die Terminvereinbarung, die Kommunikation mit Patienten und die Bereitstellung von Informationen ist eine der jüngsten Entwicklungen und die Zukunft der Gesundheitsversorgung. Selbst während der Corona-Pandemie waren Fernüberwachung und KI für den Kontakterhalt zwischen Patient und Arzt unerlässlich. Wir können von einem weiteren Wachstum dieser Technologien in den kommenden Jahren ausgehen.
5. Forschung
KI-Mikroskop
Dieses KI-Mikroskop wurde vom Beth Israel Deaconess Medical Centre (BIDMC) entwickelt und soll in Krankenhauslabors zur Diagnose tödlicher Blutkrankheiten eingesetzt werden.
Ein „Convolutional Neural Network“ (CNN) bzw. ein „faltendes neurales Netzwerk“ ist eine Art von KI, die in Mikroskopen zur Interpretation visueller Eingaben eingesetzt wird. Es ist der menschlichen Sehrinde nachgebildet. Mithilfe von maschinellem Lernen identifiziert und gruppiert es Bakterien anhand ihrer Morphologie und Verteilung.
Es wird immer weniger Kompetenz zur zuverlässigen und präzisen Identifizierung von Mikroorganismen erforderlich sein, während die Verfahren und Diagnosezeiten schneller ablaufen werden, sodass die Patienten schneller die lebenswichtige Pflege erhalten.
Die Idee dahinter ist, die Fähigkeiten eines Mikrobiologie-Technologen mit KI zu kombinieren. Ein automatisiertes Mikroskop nimmt Hunderte von Bildern von der Patientenprobe auf. Das KI-Programm identifiziert dann ausgewählte Bilder mit Mikroben und präsentiert sie dann einem Techniker auf einem Computerbildschirm, zusammen mit einer vorgeschlagenen Diagnose. Der Technologe scannt dann die Bilder auf dem Bildschirm und bestätigt die Diagnose. Da Mikroben in den Proben oft sehr selten sind, kann es lange dauern, bis ein Technologe die Mikroben auf dem herkömmlichen manuellen Weg identifizieren kann. Die Unterstützung durch einen Technologen würde die für eine Diagnose benötigte Zeit auf Sekunden reduzieren.
Dr James Kirby via Digital Trends
7. Prävention
Smartwatch
Derzeit bieten viele bekannte Unternehmen wie Apple, Samsung und Garmin Smartwatches an, die eine Vielzahl von medizinischen Zuständen erkennen und verfolgen können. Diese Smartwatches verfügen oft über eine Mischung aus ausgeklügelten Fitness- und Gesundheitsfunktionen.
Die Apple Watch kann beispielsweise den Sauerstoffgehalt im Blut messen, Stürze erkennen, EKGs durchführen, Herzfrequenzanomalien erkennen, die auf Vorhofflimmern hindeuten, und sogar erkennen, ob sich Träger die Hände waschen. Fitbit Sense hingegen ist bekannt für seine Tools zur Stressbewältigung, Herzfrequenzmessung und Überwachung der Hauttemperatur. Außerdem verfügt Fitbit Sense über eine Funktion zur Schlafüberwachung, eine EKG-App und eine Funktion zur Benachrichtigung bei unregelmäßigen Herzschlägen.
Smartwatches werden immer häufiger als Geräte zur proaktiven Gesundheitsüberwachung eingesetzt, die den Trägern neben der Messung der Fitness auch Frühwarnungen und Erkenntnisse über mögliche Gesundheitsprobleme liefern. Für medizinische Beratung und Diagnose ist es jedoch immer eine Beratung von Fachärzten erforderlich. Diese Geräte sollten in erster Linie als Ergänzung zu professioneller medizinischer Versorgung und nicht als deren Ersatz verwendet werden. Erfahren Sie, wie sich in den letzten Jahren fortschrittliche Wearables entwickelt haben.
KI und Robotik verändern die Gesundheitsversorgung durch Unterstützung menschlicher Pflege, ersetzen sie aber nicht. Ärzte, Krankenschwestern und anderes medizinisches Personal können bessere, schnellere und leichter zugängliche Pflege erbringen, was die Behandlung verbessert und Leben rettet.
Fortschritte in den Bereichen Diagnostik, Bildgebung und Behandlung wurden von KI mit Algorithmen gefördert, die die Interpretation von Daten wie Röntgenaufnahmen und MRTs sowie die Vorhersage von Ergebnissen und Krankheiten verbessern. Von der Robotik in Krankenhäusern bis hin zu ferngesteuerten Telekommunikationsdiensten und dem Einsatz von Chatbots – KI beeinflusst die Gesundheitsbranche in vielerlei Hinsicht.
