Robotic Health

Robotik für Medizin und Gesundheitswesen gilt als die Domäne von Systemen, die in der Lage sind, koordinierte mechatronische Aktionen (Kraft- oder Bewegungsanstrengungen) auf der Grundlage der Verarbeitung von durch Sensortechnologie erfassten Informationen durchzuführen, mit dem Ziel der Unterstützung von beeinträchtigten Personen in Präventionsprogrammen, von medizinischen Interventionen sowie der Pflege und Rehabilitation von Patienten.

Die Definitionen, was einen Roboter ausmacht, variieren. Es besteht jedoch ein allgemeiner Konsens über die wesentlichen Eigenschaften, die Roboter besitzen müssen, von denen drei in der oben genannten Definition der Gesundheitsrobotik erfasst wurden:

• Sensoren – Roboter verwenden Sensortechnologie, um Informationen über ihre Umgebung zu erfassen.
• Intelligenz – Roboter verarbeiten Informationen, die durch Sensortechnologie erfasst werden, und erzeugen Ergebnisse für die Entscheidungsfindung, Koordination und Kontrolle.
• Bewegung – Roboter folgen automatisch Anweisungen, die vorprogrammiert oder in Echtzeit basierend auf Sensoreingaben generiert werden, um absichtliche, kontrollierte und oft wiederholte mechatronische Aktionen auszuführen.

• Chirurgische Assistenz-Roboter
• Helfen Chirurgen bei Durchführung komplexer Mikro-Operationen
• Einige chirurgische Roboter können Aufgaben sogar autonom erledigen, wobei Chirurgen Eingriffe über Konsole überwachen
• Auch beim Training von Chirurgen: KI und virtuelle Realität, um für neue Chirurgen chirurgisches Robotik-Training bereitzustellen
• Modulare Roboter
• Ergänzen andere Systeme und können so konfiguriert werden, dass sie verschiedene Aufgaben erledigen
• Therapeutische Roboter können bei Rehabilitation helfen
• Roboter, die mit KI und Tiefenkameras ausgestattet sind, können Zustand von Patienten überwachen, wenn sie verschriebene Übungen ausführen
• Serviceroboter
• Übernahme logistischer Routineaufgaben, um Personal zu entlasten
• Viele dieser Roboter agieren autonom und können nach Erledigung einer Aufgabe einen Bericht senden
• Aufgaben: Vorbereitung der Patientenzimmer, Verfolgung von Lieferungen, Aufgeben von Bestellungen, Erneuerung von med. Vorräten
• Soziale Roboter
• Interagieren direkt mit Menschen
• Können in langfristigen Pflegeumgebungen eingesetzt werden, um für soziale Interaktion und Überwachung zu sorgen
• Helfen bei Reduzierung der Arbeitslast von Pflegepersonal und verbessern emotionale Wohlbefinden der Patienten
• Können Patienten ermutigen, Behandlungspläne einzuhalten

Herausforderungen

• Sicherheit
• Beim Betrieb der Robotertechnologie besteht nicht nur Potenzial für menschliche Fehler, sondern es besteht auch ein zusätzliches Risiko eines mechanischen Versagens
• Mehrere Komponenten des Systems können Fehlfunktionen aufweisen: Kamera, Roboterturm, Roboterarme, Instrumente
• Risiko von inneren Brandverletzungen durch elektrischen Strom, der Roboterarm verlässt
• Annehmbarkeit
• Wenn Menschen Roboter in Öffentlichkeit benutzen, macht dieser sofort auf ihre Behinderung, Störung oder Krankheit aufmerksam
• Benutzer sind bereits mit erheblichem gesellschaftlichem Stigma konfrontiert, sodass sie oft vermeiden, etwas anzuwenden, dass ihre Unterschiede weiter bewirbt
• Kosten
• Robotersysteme oft schwer zu bedienen und schwer in bestehende Systeme zu integrieren
• Führte unbeabsichtigt zu höheren Kosten und Schaden für Patienten
• Wichtig Kosteneffizienz über Kosten für Kauf, die Wartung und Schulung hinaus zu berücksichtigen, wenn Roboter im Gesundheitswesen eingeführt werden

Chancen

• Hochwertige Patientenversorgung
• Individuelle und regelmäßige Überwachung von Patienten mit chronischen Krankheiten
• Intelligente Therapeutik und soziale Interaktion mit älteren Patienten
• Verringern Arbeitslast der Krankenpfleger
• Betriebseffizienz
• Serviceroboter vereinfachen Routineaufgaben
• Reduzieren physische Belastung von menschlichem Personal
• Mobile Reinigungs- und Desinfizierungsroboter können Krankenhauszimmer für neue Patienten schnell keimfrei machen und vorbereiten
• Sicheres Arbeitsumfeld
• Serviceroboter sorgen dafür, dass Mitarbeiter im Gesundheitswesen geschützt bleiben, indem sie Ausrüstung und Bettwäsche transportieren
• Reinigungs- und Desinfektionsroboter verringern Gefährdung durch Krankheitserreger

• Smith & Nephew (UK): Navio Chirurgiesystem
• Softbank (JAP): Pflegeroboter Pepper und NAO
• ZAP Surgical Systems - Strahlenchirurgie für Patienten mit Gehirntumor

• Roboter Cyborgs
• Service Roboter
• Nanoroboter, entwickelt von Forschern der Arizona State University