Remote-Operationen bieten ein enormes Potenzial: Das zeigt die jüngste Demonstration der Telechirurgie von Monogram Orthopedics, bei der ein Chirurg ein Modell aus einer Entfernung von 2.700 km operierte. Durch den Fernzugriff auf erfahrene Chirurgen können die Patienten von kollektivem Wissen und den Erfahrungen der Spezialisten, die vor Ort möglicherweise nicht verfügbar sind, profitieren. Dieser Zugang zu erstklassigem, chirurgischem Fachwissen kann die Erfolgsquoten komplexer Eingriffe deutlich erhöhen, Komplikationen verringern und die Qualität der Behandlung insgesamt verbessern.
Bis zur breiten Einführung von Fernoperationen sind einige Herausforderungen zu bewältigen: Um diese Art von Verfahren in Zukunft praktikabel zu machen, muss ein hochzuverlässiger, latenzarmer und sicherer Datenaustausch gewährleistet sein. Zunächst aber sollten wir uns überlegen, warum diese Technologie zur Rettung von Menschenleben notwendig sein kann. Es ist vielleicht für diejenigen, die in Gegenden mit hochwertiger Gesundheitsversorgung leben, nicht sofort ersichtlich - doch für viele Menschen in abgelegenen Gebieten ist eine moderne, medizinische Versorgung nur eingeschränkt oder gar unzureichend vorhanden.
Der wichtigste Beitrag der Telechirurgie liegt in ihrem Potenzial, den Zugang zu hochqualifizierten operativen Eingriffen zu demokratisieren. Traditionell konzentrieren sich Chirurgen von Weltrang und spezialisierte medizinische Einrichtungen auf städtische Zentren, so dass Menschen in ländlichen und abgelegenen Gebieten benachteiligt sind. Die Telechirurgie schließt diese Lücke. Patienten in unterversorgten Regionen können auf das Fachwissen erstklassiger Chirurgen remote zugreifen, ohne dass sie lange Wege zurücklegen müssen. Die Vorteile, die spezialisierte Einrichtungen aus der Ferne bieten, können gar nicht hoch genug eingeschätzt werden, insbesondere in Notfallsituationen wie der Fernbehandlung von Schlaganfällen.
Auch die Zusammenarbeit und -schulung zwischen medizinischen Fachkräften profitiert von der Bereitstellung einer Plattform für die Telechirurgie. Chirurgen können sich in Echtzeit mit Kollegen und Experten austauschen, unabhängig von ihrem Aufenthaltsort. Dieser Wissensaustausch ist ein wertvolles Instrument für die Ausbildung der nächsten Generation, die ortsunabhängig von erfahrenen Mentoren lernen kann.
Voraussetzungen
Welche Voraussetzungen werden benötigt, um diese neue Technologie bereitzustellen? Um erfolgreich zu sein, braucht die Telechirurgie Künstliche Intelligenz (KI) und eine zuverlässige Kommunikation über große Entfernungen mit geringer Latenz. Beide Anforderungen sind schwierig zu erfüllen.
Ein gewisses Maß an Autonomie des Chirurgieroboters ist erforderlich, um die Latenzzeit und den Jitter zu bewältigen und auf unerwartete Veränderungen in der lokalen Umgebung zu reagieren. Dieses Beispiel zeigt, wie es in der Praxis funktionieren könnte: Das System von RMC MiroLabs berücksichtigt automatisch die Bewegung und Veränderung des schlagenden Herzens, ohne dem operierenden Arzt die Entscheidungsgewalt zu entziehen. Die Künstliche Intelligenz kann die Lücke zwischen den Absichten des Chirurgen – der die Operation so durchführt, als ob das Herz still stünde - und der tatsächlichen Bewegung des Herzens schließen. Mit dem richtigen Maß an Automatisierung und dem Einsatz von KI hat die Telechirurgie das Potenzial, die Vorteile der Roboterchirurgie auf eine Vielzahl von klinischen Verfahren und Umgebungen für die Fernbehandlung auszudehnen.
Damit die Telechirurgie praktikabel ist, muss sie über bestehende öffentliche Netzwerke funktionieren. Ferngesteuerte chirurgische Systeme, die ein spezielles Netz mit niedriger Latenz benötigen, können nur in dichten städtischen Gebieten eingesetzt werden. Dies ist jedoch nicht der Bereich, in dem die größten Vorteile der Telechirurgie zum Tragen kommen. Zwar werden öffentliche Netze immer zuverlässiger und leistungsfähiger, dennoch sind sie sehr dynamisch und weisen unterschiedliche Leistungsniveaus auf. Der Unterschied liegt auf der Hand: Je mehr Unwägbarkeiten ein System verkraften kann, desto breiter kann die Anwendung und Akzeptanz der Fernoperation sein, speziell in abgelegenen Gebieten.
Hierzu muss aber nicht nur die physikalische Schicht des Netzwerks als Ausgangspunkt eine ausreichende Leistungsfähigkeit bieten, sondern auch die Netzwerktechnologie, auf der die Teleoperation basiert. Sie muss in der Lage sein, die Kommunikation in der Form zu optimieren, dass die bestmögliche Latenzzeit in einem gegebenen Netz erreicht wird und so den praktischen Nutzen erhöht. Chirurgen brauchen ein operatives Umfeld, das während des gesamten Eingriffes ein gleichbleibendes Leistungsniveau aufweist. Unterbrochene Verbindungen können zur Katastrophe führen. Die Zuverlässigkeit ist also nicht nur ausschließlich Thema des Netzwerkes – sie umfasst das gesamte Ökosystem der Hard- und Software, von den chirurgischen Roboterinstrumenten bis hin zu den Datenübertragungsprotokollen.
Lösung mit RTI Connext
Um diese Schwierigkeiten zu bewältigen, ist eine Systemarchitektur, die auf hochzuverlässiger Kommunikation basiert, der Schlüssel zum Erfolg. Hier kommt RTI Connext ins Spiel, das Entwicklern und Architekten die Lösung für diese grundlegende Herausforderung bietet. Connext wurde entwickelt, um die Aufgaben der autonomen und teilautonomen Robotik zu lösen. Mit seiner zusätzlichen Unterstützung für öffentliche Wide-Area Networks (WAN) bietet diese Lösung Architekten über jedes beliebige Netzwerk eine zuverlässige Verbindung und die Fähigkeit, selbst in unzuverlässigen Umgebungen eine sichere Kommunikation aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus bieten Tools, wie Cloud Discovery, eine ganzheitliche, ausfalltolerante Architektur, die speziell für die Anforderungen der chirurgischen Robotik entwickelt wurden.
Die Innovationen, die Unternehmen wie Monogram Orthopedics und andere erreicht haben, und die Kreativität, mit der die Branche die mit der Telechirurgie verbundenen Netzwerkprobleme angeht, sind beeindruckend. Um eine breite Adoption der modernen Technologie in der Gesellschaft zu erzielen und den chirurgischen Erfolg zu gewährleisten, muss man sich der Komplexität von Latenz, Zuverlässigkeit, Sicherheit und nahtloser Integration in die sich ständig verändernde Netzwerklandschaft stellen. Während sich die Grenzen der Medizintechnik immer weiter verschieben, darf man nicht vergessen: Der Erfolg der Telechirurgie hängt letztlich davon ab, diese Herausforderungen zu meistern und den Chirurgen das Werkzeug an die Hand zu geben, die sie brauchen, um Leben zu retten – auch aus der Ferne.
