Robotik in der Chirurgie - Ein reziproker Systemansatz

Abstract

Konzeption und Gestaltung eines reziproken Systemansatzes für eine wechselseitige Mensch-Maschine-Interaktion zwischen Chirurg und teilautonomen Robotersystem. Der aktuelle Trend in der Chirurgie führt hin zu einer zunehmenden Technisierung. Allein 2019 wurden rund 1,2 Millionen chirurgische Eingriffe robotisch durchgeführt [1]. Heutige Systeme unterstützen den Chirurgen jedoch nicht aktiv, sondern werden unmittelbar durch ihn gesteuert. Die steigenden Erwartungen und Anforderungen, die an den Chirurgen gestellt werden, führen gleichzeitig zu einer deutlichen Zunahme der kognitiven Arbeitsbelastung und des psychischen Stresses, wodurch die Gefahr schwerwiegender Fehler steigt. Unter der Forschungsfrage - Inwiefern ist robotische Autonomie in der laparoskopischen Chirurgie umsetzbar und wie kann eine mögliche Interaktion zwischen Chirurg und (teil)autonomem Robotersystem gestaltet werden? - wurde eine reziproke Systemstrategie für ein teilautonomes Robotersystem entwickelt, welches den Chirurgen während einem Eingriff aktiv durch teilautonome Funktionen unterstützen und entlasten soll. Ziel des reziproken Systemansatzes ist es, dass sich Mensch und System gemeinsam weiterentwickeln und sich nach und nach zunehmend ergänzen. Dies erfordert sowohl ein reziprokes, also wechselseitiges Lernen von Menschen und System, als auch einen sich dem Entwicklungsstand des Mensch-Maschine-System anpassenden Autonomiegrad. Diese Strategie unterscheidet sich durch die Wechselseitigkeit des Lernens deutlich von bislang bekannten Machine Learning-Ansätzen, da der Lern- und Entwicklungsprozess nun nicht mehr allein durch das System, sondern auch durch den Chirurgen durchlaufen wird. Dadurch kann seitens des Chirurgen eine Basis aus Transparenz und Akzeptanz für die weitere Zusammenarbeit innerhalb des Mensch-Maschine-Systems geschaffen werden.