Roboter in der Medizin: Chancen und Herausforderungen der roboterassistierten Chirurgie

Bei der roboterassistierten Chirurgie setzen Chirurgen und Chirurginnen ein speziell für Operationen entwickeltes Robotersystem ein. Solche Systeme verfügen in den meisten Fällen über Roboterarme, die kleine chirurgische Instrumente halten und bei Operationen präzise bewegt werden können.

Die Robotersysteme sind außerdem mit hochauflösenden Kameras ausgestattet, die vergrößerte 3D-Ansichten des Operationsfeldes liefern. Mithilfe dieser Kamerabilder steuert der Chirurg oder die Chirurgin die Arme und Instrumente des Robotersystems über eine Bedienkonsole.

Der OP-Roboter arbeitet in der Regel nicht autonom und ersetzt auch nicht die Kompetenz des Chirurgen beziehungsweise der Chirurgin. Deshalb lautet die korrekte Bezeichnung für dieses technisch unterstützte Verfahren auch nicht „Roboterchirurgie“, sondern „roboterassistierte Chirurgie“.

Manchmal beschränkt sich der Einsatz auf bestimmte OP-Abschnitte, etwa in der Neuro- und Wirbelsäulenchirurgie oder Orthopädie. Hier gibt es Roboter, die anhand der Bildgebung präzise navigiert werden und nur einzelne Arbeitsschritte ausführen wie zum Beispiel das millimetergenau Führen eines Bohrers an der Wirbelsäule.

Wenn ein Chirurg oder eine Chirurgin im Stuhl sitzt, die Bewegungen der Instrumente über eine 3D-Visualisierung verfolgt und die Konsole bedient, wirkt das futuristisch. Doch die Technik reicht in die 1970er Jahre zurück und Roboterarme kamen erstmals Mitte der 1980er Jahre zum Einsatz.

Einen ersten Schub erlebte die Entwicklung Ende der 1990er Jahre. Seit etwa 2015 haben die Fallzahlen dann erheblich zugenommen, so dass die roboterassistierte Chirurgie inzwischen bei immer mehr Eingriffen angewendet wird.

Insbesondere in den USA, in Großbritannien, Deutschland und Japan hat sie sich bei verschiedenen Eingriffen etabliert. Ein Bereich, in dem besonders umfangreiche Erfahrungen mit der Roboterassistenz in Deutschland vorliegen, ist die Entfernung der Prostata bei Prostatakrebs (radikale Prostatektomie).

Roboterassistenz kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn Chirurgen und Chirurginnen in einem engen, schlecht einsehbaren Bereich arbeiten. Unterschiedliche chirurgische Fachgebiete setzen Robotersysteme bereits für bestimmte Operationen ein, beispielsweise die:

• Viszeralchirurgie (Bauchorgane, Speiseröhre und Magen-Darm-Trakt)
• Herz- und Thoraxchirurgie (im Brustraum)
• gynäkologische und urologische Chirurgie
• HNO-Chirurgie
• orthopädische Chirurgie
• Neurochirurgie

Mögliche Operationen, die mit Roboterassistenz durchgeführt werden können, sind Prostataentfernungen, Korrekturen von Herzklappenfehlern, Eingriffe im Bauchraum – etwa an der Gallenblase, der Gebärmutter oder am Enddarm – oder Operationen an der Wirbelsäule.

Das heißt aber nur, dass diese Operationen mit Robotern durchgeführt werden können. Ob die Roboterassistenz gegenüber der minimalinvasiven Chirurgie ohne Roboterunterstützung oder einer offenen Operation einen Vorteil hat, ist für die allermeisten Operationsarten noch nicht ausreichend untersucht.

Genauso wie bei der Schlüssellochchirurgie (minimalinvasiven Chirurgie) setzt der Chirurg oder die Chirurgin anstatt eines einzigen großen Schnitts mehrere kleine.

In diese Schnitte werden Trokare eingesetzt. Das sind kleine Hülsen, die als vorübergehende Kanäle für die chirurgischen Instrumente und für die Kamera dienen. Während des Eingriffs liefert die Kamera hochauflösende 3D-Bilder.

Anhand der Bilder steuert der Chirurg oder die Chirurgin die Roboterarme mit den Instrumenten von einer Konsole aus, um beispielsweise etwas herauszuschneiden. Im Anschluss werden die Instrumente herausgezogen, die Trokare entfernt und die Schnitte wieder verschlossen.

Roboterassistierte Operationen erweitern die Möglichkeiten der minimalinvasiven Chirurgie. Es wird angenommen, dass hierdurch genauer operiert werden kann sowie der Blutverlust vermindert und die Rekonvaleszenz beschleunigt wird.

Robotersysteme bieten einen Vorteil, wenn komplizierte Eingriffe in einem sehr engen Bereich durchgeführt werden müssen. Vor allem dann, wenn sich durch die Instrumente von Richtungen aus steuern lassen, die über die bisherigen Operationswege nicht möglich sind.

Daraus ergibt sich: Vorteile können dann bestehen, wenn bei komplizierten Eingriffen in spezialisierten Zentren die höhere Flexibilität der Roboter es ermöglicht, Eingriffe minimalinvasiv statt offen durchzuführen. Dadurch können insgesamt mehr Arten von Operationen minimalinvasiv erfolgen.

Die Robotersysteme sind teuer und werden zumeist in spezialisierten Zentren eingesetzt. Wenn dort die Ergebnisse besser sind, lässt sich schwer unterscheiden, wie viel dabei die bessere Expertise und Erfahrung der Operierenden ausmachen – und wie viel die Roboter.

Entsprechend beruhen viele der angenommenen Vorteile bislang eher auf plausiblen Annahmen und technischen Möglichkeiten als auf robusten klinischen Studien. Auch nach 20 Jahren zunehmender Nutzung gibt es nur wenige Belege dafür, dass roboterassistierte Operationen einen Vorteil haben könnten.

Eine systematische Bewertung hochwertiger Studien zur roboterassistierten Chirurgie kam 2023 zu einem ernüchternden Ergebnis: Allgemeine Aussagen zur Wirksamkeit und Sicherheit sind nicht möglich. Ferner konnten für die Mehrzahl der Eingriffe die Vorteile der roboterassistierten Verfahren nicht belegt werden.

Die Roboterarme haben einen größeren Bewegungsspielraum als die menschliche Hand beziehungsweise als die in der gängigen Schlüssellochchirurgie eingesetzten Instrumente. Durch die Roboterarme sind sehr feine Bewegungen möglich. Gleichzeitig befindet sich der Chirurg oder die Chirurgin in einer bequemen Position.

Das kann insbesondere bei längeren Operationen in schwer zugänglichen Bereichen das Operieren erleichtern. Allerdings erfordern roboterassistierte Operationen ein eigenes Training. Chirurgen und Chirurginnen müssen Eingriffe, die sie routiniert beherrschen, erneut lernen und neue Routine entwickeln.

Auch wenn es Hinweise darauf gibt, dass sich roboterassistierte Chirurgieverfahren schneller erlernen lassen als traditionelle, können während der Umgewöhnungsphase die Operationsergebnisse erst einmal schlechter werden.

Jede OP ist mit Risiken und möglichen Komplikationen verbunden. Die roboterassistierte Chirurgie bildet keine Ausnahme. Ein höheres Risiko als bei traditionellen Verfahren scheint in der Regel aber nicht zu bestehen.

Allerdings dauern die Operationen meist erheblich länger als bei herkömmlichen Eingriffen.  Bei akuten Fällen, bei denen es schnell gehen muss, könnte die längere Vorbereitungszeit und längere OP-Zeit von Nachteil sein.

Fazit: Wann und ob der Einsatz eines Roboters bei einem operativen Eingriff sinnvoll ist, hängt von der Art des Eingriffs, der individuellen Situation und der Erfahrung der Operierenden ab.