Ein Roboterarm, der direkt auf die Sprachbefehle des Operateurs reagiert und bei minimalinvasiven Eingriffen selbständig in die benötigte Richtung lenkt – was vor wenigen Jahren nur als Idee in visionären Köpfen existierte, wird mittlerweile in mehr und mehr Krankenhäusern zur gelebten Realität. Ihren Anfang nahm diese neue Realität mit der Vorstellung der ersten sprachgesteuerten Roboterarme, darunter auch der Roboterarm SOLOASSIST II der Regensburger AKTORmed GmbH im Jahr 2017.
Der SOLOASSIST II erleichtert die chirurgische Arbeit mit Endoskopen enorm, da er je nach Bedarf flexibel/manuell geführt, oder in einer bestimmten Position fixiert werden kann. In der fixierten Position liefert er ein maximal zitterfreies, ruhiges Bild und ist damit der menschlichen Hand deutlich überlegen. Denn Fakt ist: Die Nachteile der endoskopischen Kameraführung per Hand haben sich durch die technologischen Entwicklungen der letzten Jahre noch verstärkt. Die hochauflösenden Kameras unserer Zeit produzieren mittlerweile Bilder in 4K- oder sogar BK-Qualität und 3D. Für viele entsprechende Anwendungen fehlt uns Menschen allerdings die ruhige Hand und selbst kleinste Zitterbewegungen werden bei der vergrößerten Wiedergabe auf hochauflösenden Bildschirmen so verstärkt, dass das präzise Arbeiten zusätzlich erschwert wird. Hinzu kommen menschliche Verständigungsprobleme, z.B. wenn zwischen einem Chirurgen und seinem kameraführenden Kollegen nicht ganz klar ist, wie weit oder in welche Richtung die Kamera bewegt werden soll. Durch einen joystick- oder sprachgesteuerten Roboterarm kann in manchen Fällen komplett auf einen zweiten, endoskopführenden Arzt verzichtet werden. Beim chronischen Ärztemangel in vielen Kliniken ein nicht zu unterschätzender Vorteil!
Roboterarm-Sprachsteuerung erfordert zuverlässige, hochleistungsfähige Technik
Die SOLOASSIST Sprachsteuerung SIIVoice basiert auf dem führenden Industriestandard für Spracherkennung. Über einen intuitiven Befehlssatz ermöglicht sie eine reibungslose und unkomplizierte Kontrolle über das Sichtfeld des Operateurs. Im Gegensatz zur Joystick-Steuerung, benötigt die Spracherkennung und die entsprechende Verarbeitung deutlich mehr Rechen- und Speicherleistung. Die Entwickler von AKTORmed haben sich bei der Entwicklung ihres SOLOASSIST II für ein Kontron Industrie-Computer Motherboard entschieden. Einer von vielen Gründen für ihre Entscheidung: Kontrons industrielle Boards sind auf Langzeitverfügbarkeit ausgelegt und qualifizieren sich damit auch für lange Innovationszyklen und jahrelange Beschaffungsvorhaben, wie sie in der Medizin üblich sind. Auch Zulassungen für Medizingeräte sind in der Regel komplex, langwierig und in allen Ländern unterschiedlich. AKTORmed konnte durch die Auswahl eines Motherboards von Kontron bereits auf viele notwendige Zertifizierungen wie CE, Bestätigungen und Prüfungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), Bestätigungen über die elektrische Sicherheit und funkspezifische Anforderungen der US-amerikanischen Federal Communications Commission (FCC) zugreifen.
Das eingesetzte Motherboard Mini-ITX Board E38 mit Intel Atom® Prozessor der E3800-Serie verfügt über ausreichend Speicherplatz und zahlreiche, in der Industrie benötigte, Schnittstellen. Für das Betriebssystem steht ein bootfähiger Flashspeicher bereit, Anwendungsdaten werden über die SSD-Storage gespeichert. Die komplette Assemblierung der Boards wird beim Kontron Partner, der Aaronn Electronic GmbH durchgeführt. Das System wird durch einen Arbeitsspeicher, Lüfter und einen SSD-Speicher ergänzt, und nach dem Aufspielen eines Software-Images und dem Durchlaufen mehrerer Funktionstests einbaufertig an AKTORmed ausgeliefert. Die Firma Aaronn Electronic GmbH betreut die Firma AKTORmed seit vielen Jahren und stellt die nötige Schnittstelle zwischen Hersteller und Kunden her.
Ausfallsicherung garantiert Patientensicherheit
Der SOLOASSIST II ist mittlerweile bereits in zahlreichen Krankenhäusern in Deutschland und in Kliniken auf der ganzen Welt im Einsatz. Im Klinikalltag ist die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der eingesetzten Medizintechnik absolut unverzichtbar, denn bereits eine funktionsbeeinträchtigte Komponente kann fatale Folgen für den Patienten haben.
Die komplette Software für die Sprachsteuerung des SOLOASSIST II läuft unter Windows 7 Embedded absolut reibungslos. Nach drei Jahren im klinischen Einsatz, verzeichnet AKTORmed keinen einzigen Ausfall eines Kontron Motherboards und für zusätzliche Sicherheit ist der Roboterarm gegenüber unkontrollierten Bewegungen über Algorithmen geschützt. Das Verletzungsrisiko für den Patienten wird dadurch auf ein absolutes Minimum reduziert.
Durch die zusätzliche Integration von künstlicher Intelligenz könnte die Sicherheit für den Patienten noch weiter erhöht werden, z.B. wenn das Endoskop in der Lage ist, ein Organ selbstständig zu finden und sich selbst positionieren kann. Denkbar wäre auch, dass durch Machine Learning bestimmte Operationsverläufe gespeichert werden können und der Roboterarm eine entsprechende Neupositionierung des Endoskops bei zukünftigen Operationen vollkommen selbstständig vornehmen kann. Aber wie auch immer die Zukunft der Medizintechnik aussehen wird, AKTORmed und Kontron sind an vorderster Spitze mit dabei!
Weiterführende Informationen zu unserer Motherboard Serie E3800 finden Sie hier:
https://www.kontron.de/products/boards-and-standard-form-factors/motherboards
Auf welche innovative Medizintechnik hoffen Sie in den nächsten Jahren?
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