Erstmals vollständig robotergestützte mikrochirurgische Eingriffe durchgeführt

Ein Team um Privatdozent Dr. Maximilian Kückelhaus und Prof. Dr. Tobias Hirsch vom Zentrum für Muskuloskelettale Medizin der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat die ersten vollständig robotergestützten mikrochirurgischen Eingriffe an Menschen durchgeführt.

Die Wissenschaftler haben eine innovative Operationsmethode entwickelt, bei der ein neuartiger und speziell für die Mikrochirurgie konzipierter Operationsroboter mit einem robotischen Mikroskop vernetzt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine vollständige Entkopplung des Operateurs vom Operationsfeld. Der Einsatz der Roboter für die klinische Forschung erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Münster und der Fachklinik Hornheide.

Wo das neue Operationsverfahren eingesetzt werden soll

Seit gut zwei Monaten nutzen die Experten das neue Verfahren. Bislang erfolgten fünf erfolgreiche Operationen, viele weitere sollen folgen. „Das neue Operationsverfahren ermöglicht es uns, wesentlich feiner und präziser zu arbeiten als es mit konventionellen Operationstechniken möglich ist“, betont Maximilian Kückelhaus. „Dadurch wird weniger Gewebe zerstört und die Genesung verläuft schneller.“

Das Verfahren setzen die Experten beispielsweise bei Brustkrebspatientinnen ein, die komplexe Brust-Rekonstruktionen benötigen, oder nach Unfällen, bei denen Patienten Gewebetransplantate brauchen.

Mit Hilfe des Roboters und des robotischen Mikroskops können die Mikrochirurgen kleinste anatomische Strukturen wie beispielsweise Blutgefäße, Nerven oder Lymphbahnen mit einem Durchmesser von oft nur 0,3 Millimeter wieder miteinander verbinden.

So funktioniert die OP-Methode mit Roboter

Während der Operation nimmt der Roboter, das sogenannte Symani Surgical System, die menschlichen Bewegungen der Hände über ein elektromagnetisches Feld und Joysticks auf. Die Bewegungen des Operateurs führt der Roboter bis einer zu 20-fachen Verkleinerung über winzige Instrumente aus und eliminiert dabei das Zittern der Hände. Mit dem Operationsroboter ist ein robotisches Mikroskop der Firma BHS Technologies verbunden, das das Operationsfeld über ein „3D Augmented Reality Headset“ mit zwei hochauflösenden Monitoren darstellt. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes binokulares Headset, das in der Lage ist, die reale Welt mit virtuellen Informationen zu kombinieren.

So werden die Kopfbewegungen des Chirurgen erfasst und auf den Roboter übertragen, sodass auch komplizierte Blickwinkel auf den zu operierenden Bereich möglich sind. Zusätzlich kann der Operateur über Kopfgesten verschiedene Menüs ansteuern und Funktionen des Roboters ausführen, ohne dabei die Hände zu benutzen.

Schutz vor Ermüdung

Die neue Technik bietet zudem den Vorteil einer entspannten Körperhaltung für den Operateur, der sonst häufig über mehrere Stunden hinweg stehend und in einer anstrengenden Position operieren muss. „Diese Technik schützt uns vor Ermüdung, sodass sich die Konzentration über viele Stunden deutlich besser aufrechterhalten lässt. In ersten Studien an den Systemen vor dem Einsatz im OP konnten wir bereits die positiven Auswirkungen auf die Operationsqualität und Ergonomie belegen“, sagt Tobias Hirsch, Lehrstuhlinhaber für Plastische Chirurgie an der WWU. Bei einem Training mit Studierenden und Chirurgen zeigten die Wissenschaftler, dass die Lernkurve, die Handhabung der Instrumente und die Ergonomie bei der Anwendung mit dem Robotersystem, im Vergleich zu bisherigen Operationstechniken, besser ist.

Wie es weitergeht

In den kommenden Wochen und Monaten führen Maximilian Kückelhaus und Tobias Hirsch weitere Operationen durch und erheben dabei Daten, die sie in wissenschaftlichen Studien evaluieren. Wichtige Fragestellungen sind hierbei vor allem eine stetige Verbesserung der Operationsqualität und der Ergonomie. „Wir hoffen, mit dem neuen Verfahren nicht nur noch präziser und sicherer zu operieren, sondern an kleinsten Strukturen auch über die Grenzen der menschlichen Physis hinaus gehen zu können. Die Entkopplung vom Operationstisch kann es außerdem perspektivisch erlauben, dass der Operateur irgendwann nicht mehr vor Ort sein muss. So könnte ein Experte spezielle Operationen an vielen Standorten ausführen, ohne dafür reisen zu müssen“, blickt Maximilian Kückelhaus voraus.