Operationen an der Wirbelsäule gelten als besonders heikel. Kleinste Fehler können gravierende Auswirkungen haben. Derzeit werden solche Eingriffe mehrheitlich mit Unterstützung von intraoperativen Röntgengeräten durchgeführt.
Die Universitätsklinik Balgrist in Zürich setzt seit Kurzem auch die Erweiterte Realität ein, um Operationen präziser zu machen. Allerdings können die derzeit verfügbaren halbautonomen, robotischen Systeme Ärzte nur bedingt unterstützen, wie die Universität Zürich in einer Mitteilung erklärt. Wenn die Orientierung anhand von Bilddaten und der präoperativen Planung nicht mehr möglich ist, muss der Arzt übernehmen.
Ein internationales Forschungsprojekt namens FAROS (Functionally Accurate Robotic Surgery) will nun einen hochautonomen Operationsroboter entwickeln, der sich nicht nur auf Bilddaten verlässt, sondern auch mit zahlreichen nichtvisuellen Sensoren versehen ist. Auch die Universitätsklinik Balgrist ist am FAROS-Projekt beteiligt. Sie entwickelt die Sensoren zur Sammlung und Interpretation der akustischen Informationen, die helfen, wenn die Sicht bei Wirbelsäulenoperationen schlecht ist. Der Roboter soll etwa dank vibro-akustischen Signalen erkennen können, ob eine Schraube korrekt in den Knochen eindringt. Die Resonanz der Schallwellen im Körper des Patienten wird über Kontaktmikrofone gemessen, die auf der Haut angebracht werden. Die Informationen der Sensoren werden mithilfe von Künstlicher Intelligenz analysiert.
„Die Vielzahl von Sensoren wird es erlauben, hochpräzise neben lebenswichtigen Strukturen wie dem Rückenmark oder den Nerven operieren zu können“, wird Philipp Fürnstahl, Professor für Orthopädische Forschung und Leiter Research im Orthopedic Computer Science an der Universitätsklinik Balgrist, in der Mitteilung zitiert. Künftig sollen Roboter mindestens so gut oder besser operieren können wie erfahrene Ärzte.
Das FAROS-Projekt wird während drei Jahren mit knapp 3 Millionen Euro von der EU unterstützt. Neben den Zürchern Forschern sind Forscher der Universität Sorbonne in Paris, des King's College London und der Katholieke Universiteit Leuven in Belgien am Projekt beteiligt. ssp
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