Autonome Operationen: Fortschritte und Herausforderungen in der KI-Chirurgie

BALTIMORE / LONDON (IT BOLTWISE) – Autonome Operationen stehen an der Schwelle zu einer neuen Ära in der Chirurgie, doch der Weg zur praktischen Anwendung ist noch lang.

Die Entwicklung autonomer Operationen hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht, insbesondere durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). Ein bemerkenswertes Beispiel ist ein Projekt der Johns Hopkins University in Baltimore, USA, wo ein auf KI basierender Roboter entwickelt wurde, der in der Lage ist, Gallenblasenoperationen weitgehend autonom durchzuführen. Diese Art von Eingriff gehört zu den häufigsten chirurgischen Prozeduren weltweit.

Der Roboter, der auf zwei KI-Systemen basiert, kann die notwendigen Schritte zur Entfernung der Gallenblase präzise ausführen. Dazu gehört das Durchtrennen und Verschließen der drei verbundenen Gefäße, ein Prozess, der in 17 Einzelschritte unterteilt ist. Diese Schritte werden nacheinander ausgeführt, und alle bisher durchgeführten Prozeduren waren erfolgreich, wie aus dem Bericht hervorgeht.

Die Hardware des Systems besteht aus einem Roboter von Intuitive, der bereits über 10.000-mal gebaut wurde und für Tele-Operationen eingesetzt wird. Diese bewährte Technik stellt sicher, dass alle Bewegungen mit der erforderlichen Präzision ausgeführt werden können. Für das Training der KI war es jedoch notwendig, dass ein Chirurg die Operationen an Schweinekadavern wiederholt durchführte, um ausreichend Videomaterial zu generieren.

Ein entscheidender Faktor für den Übergang zu Operationen an lebenden Schweinen und schließlich an menschlichen Patienten ist die Verfügbarkeit von Daten. Obwohl es an Aufzeichnungen und Videomaterial nicht mangelt, sind diese Daten oft sicher verschlossen und nicht allgemein zugänglich. Ji Woong Kim, Erstautor der Studie, die in Science Robotics veröffentlicht wurde, betont, dass die Weiterentwicklung der Technik von der Verfügbarkeit dieser Daten abhängt.

Um dieses Problem zu umgehen, hat das Forschungsteam einen alternativen Ansatz gewählt. Sensoren sollen an echtem Operationsbesteck angebracht werden, sodass das System aus den vielen Tausend jährlich stattfindenden Eingriffen direkt vom Menschen lernen kann. Diese Methode könnte den Zugang zu den benötigten Daten erheblich erleichtern und die Entwicklung autonomer Operationen beschleunigen.

Die Herausforderungen, die mit der Einführung autonomer Operationen verbunden sind, betreffen nicht nur die Technik, sondern auch die wirtschaftlichen Ziele der Unternehmen. Die Integration solcher Systeme in den klinischen Alltag erfordert erhebliche Investitionen und eine Anpassung der bestehenden Strukturen. Dennoch könnte die Automatisierung in der Chirurgie langfristig zu einer höheren Effizienz und Sicherheit führen.

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