Die Kombination von Robotik und künstlicher Intelligenz ermöglicht Robotern zunehmend, anspruchsvollere Aufgaben zu lösen. Dies steigert zum einen ihre Verwendung und befeuert zum anderen die Diskussion, inwiefern der zunehmende Einsatz von Robotern unsere Gesellschaft verändert. Künstliche Intelligenz sollte dazu beitragen, den Einsatz von Roboter auf zahllose Anwendungen auszuweiten, unter Verwendung eines breiten Spektrums an Fähigkeiten, und so möglicherweise Angestellte von ihren traditionellen Arbeitsplätzen verdrängen. Während personalintensive Sektoren der Weltwirtschaft Effizienzgewinne und Kosteneinsparungen sicherlich begrüßen, resultieren daraus andererseits Einkommensverluste für diejenigen, deren Arbeit künftig von Robotern verrichtet wird.
Im Rahmen dieses blogs beleuchten wir hier kurz aktuelle und künftige Einsatzbereiche von Robotern im Gesundheitswesen. Aktuell werden Roboter in Krankenhausapotheken (Service-Roboter), in Operationssälen (chirurgische Roboter) und in der nicht-invasiven "Strahlen-Chirurgie" sowie in der Laborautomatisierung genutzt, um nur einige wenige Anwendungen zu nennen. Deutlich futuristischer ist das Bild, wenn man so genannte Nanobots ebenfalls den Robotern zuordnet. Nanobots würden im Blutstrom durch den Körper "reisen" und ihre "Fracht", meist ein Medikament, am Zielort abladen.
Welches sind Ziele und Vorteile des Einsatzes von Robotern im Gesundheitswesen? Ein Ziel ist, die Sicherheit und die Ergebnisse chirurgischer Eingriffe zu verbessern, ein anderes, die Effizienz der Abläufe zu vergrößern und Kosteneinsparungen durch eine Personalreduktion zu erzielen. Zudem können Roboter einen Ersatz darstellen in Bereichen, für die es schwierig ist, Personal zu rekrutieren.
Service-Roboter kommen der weit verbreiteten Vorstellung eines R2D2-artigen Roboters aus Georeg Lucas' Film "Der Krieg der Sterne" am nahesten: Dazu gehört beispielsweise Aethons TUG, ein autonomer, mobiler Roboter, der diverse Güter transportieren kann und so zum reibungslosen Ablauf des Krankenhausbetriebes beitragen kann. Laut Aethon werden TUGs in den USA aktuell in ca. 140 Krankenhäusern eingesetzt. Dabei können TUGs entweder geleast oder gekauft werden, wobei Leasingraten bei USD 1.500-2.000 pro Monat und Kaufpreise bei ca. USD 75.000-140.000 liegen, in Abhängigkeit von ihrer Ausstattung. Dabei erreichen Krankenhäuser den break-even Punkt ca. 2 Jahre nach der Investition. Während der Einsatz von Service-Robotern einerseits Arbeitsplätze gefährdet, liegen Ihre Vorteile unter anderem in einer Verkürzung der Zeit bis zum Verabreichen der Medikamente und in einer Reduktion des Verlusts an Medikamenten. Darüber hinaus können Service-Roboter besonders schwere, mühsame oder unangenehme Arbeiten verrichten, wie zum Beispiels den Transport von Wäsche und die Entsorgung von Müll.
Chirurgische Roboter, beispielsweise Intutive Surgicals daVinci-System, wirken oft weniger humanoid, wenngleich sie mit "Armen" ausgestattet sind. Eingesetzt werden sie, um die Sicherheit und die medizinischen Ergebnisse von chirurgischen Eingriffen zu verbessern. Einen großen Auftritt hatte das daVinci-System übrigens 2002 im James-Bond Film "Stirb an einem anderen Tag", in dem es James Bonds Körper gescannt und ihm eine Blutprobe entnommen hat. Inwiefern dies James Bonds Mission geholfen oder geschadet hat, sollten besser seien Fans unter sich klären. Zurück in die Realität: daVinci kombiniert die Vorteile von minimal-invasiven, laparoskopischen Eingriffen wie z.B. kleinere Narben, geringere Häufigkeit von Komplikationen und geringere Krankenhauskosten mit den Vorteilen konventioneller, offener Eingriffe, wie z.B. einer besseren Sicht auf das Operati-onsfeld und einer besseren Bewegungsfreiheit und -kontrolle.
Das da Vinci-System besteht aus einer Steuerkonsole, die sich üblicherweise in demselben Raum wie der Patient befindet, und einer mit 4 Roboterarmen ausgestatteten, von der Konsole aus gesteuerten Patientenliege. Drei Roboterarme bedienen chirurgische Instrumente, während der vierte mit einer endoskopischen Kamera mit zwei Linsen versehen ist, die dem Operateur an der Konsole ein stereoskopisches Bild liefert. Der Operateur an der Konsole blickt mittels eines speziellen Sichtgeräts auf ein 3D-Bild des Operationsfeldes und steuert so mit zwei Händen die Bewegungen und die Verrichtungen der anderen Roboterarme und ihrer Instrumente.
Laut Intuitive Surgical waren am Ende des 1. Quartals 2016 ca. 3.660 daVinci-Systeme in Betrieb, davon ca. 2/3 in den USA. da Vinci-Systeme kosten durchschnittlich ca. USD 1,54 Mio., wobei Intuitive Surgical zusätzlich rekurrierende Einnahmen durch den Verkauf von Instrumenten und aus Wartungsverträgen generiert. Im Gegensatz zu Service-Robotern bedrohen ihre chirurgischen Pendants keine Arbeitsplätze, da Chirurgen weiterhin benötigt werden, um den Eingriff durchzuführen.
Nanobots könnten ebenfalls eine Hauptrolle in künftigen James Bond-Abenteuern übernehmen: Nanobots sind Moleküle, die im Blutstrom durch den Körper reisen. Wissenschafter arbeiten derzeit an Nanobots, die detektieren, wo im Körper sie sich befinden und daraufhin gegebenenfalls ein Medikament an seinem Zielort im Körper abladen können. Beispielsweise könnte ein Nanobot ein Krebsmedikament zu einer Krebszelle bringen und es dort abladen, wodurch das Medikament seine Wirkung sehr viel zielgerichteter entfalten könnte und ohne dabei gesunde Zellen zu schädigen, ein wesentlicher Vorteil gegenüber aktuellen Krebstherapien. Aufmerksamkeit erregten Nanobots kürzlich, als Wissenschaftler der Universität Cambridge den kleinsten Motor der Welt präsentierten – nur einige wenige Milliardstel Millimeter "groß" und mit Licht angetrieben! Möglicherweise wird ein solcher Nanomotor eines Tages in der Lage zu sein, in Flüssigkeiten zu navigieren, die direkte Umgebung zu "erspüren" und eventuell sogar in lebenden Lebe einzudringen, um Krankheiten zu bekämpfen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein weites Spektrum für den Einsatz von Robotern im Gesundheitsbereich existiert. Einige dieser Einsatzmöglichkeiten könnten Arbeitsplätze vernichten und zu Kosteneinsparungen führen, während andere die Ergebnisse chirurgische Eingriffe verbessern. Nanobots, die keine Roboter im klassischen Sinn sind, bringen möglicherweise eines Tages Therapeutika effizient an ihren Wirkort im Körper. Vor diesem Hintergrund wird die Automatisierung auch im Gesundheitsbereich eine immer größere Rolle spielen.