KI-Integration in Diagnose und Therapie
Robotics in der Chirurgie
Im Rahmen des ISMC führte das UKB als eine der ersten Kliniken in Deutschland das innovative robotische Operationssystem „Dexter“ ein. Das System, welches sich am UKB bereits in der klinischen Anwendung befi ndet, verfolgt den Ansatz der „on-demand-Robotics“, also dem bedarfsorientierten Einsatz des OP-Roboters für Operationsschritte, in denen die robotische Technik vorteilhaft ist.
Es ist modular aufgebaut und kann technisch, sowie logistisch mit dem konventionellen minimalinvasiven OP-Verfahren (Schlüssellochchirurgie) kombiniert werden. Besonders vorteilhaft ist, dass der Operateur an der Konsole steril ist und ohne Weiteres zum Patienten an den OP-Tisch gehen kann. Das kann in akuten Notfallsituationen wertvolle Zeit für eine gesteigerte Patientensicherheit verschaff en.
Robotics in der diagnostischen Radiologie:
Im Rahmen des ISMC werden innovative Systeme der endovaskulären Robotik etabliert und weiterentwickelt, sodass bereits heute interventionelle Eingriff e roboter-assistiert am UKB durchgeführt werden können. Die Weiterentwicklung ermöglicht eine „Remote“-Steuerung durch den behandelnden Interventionalisten, sodass die Intervention per Joystick aus dem sogenannten Kontrollraum erfolgen kann.
Der behandelnde Arzt kann auf das Tragen des Bleischutzes verzichten und ist im Kontrollraum nicht der Strahlung ausgesetzt, wodurch eine signifi kante Reduzierung der Strahlungsbelastung erreicht wird. Zudem erlaubt die Robotertechnik eine exakte Kathetersteuerung, Medikamentenapplikation und Positionierung von Devices, sodass letztendlich interventionelle Eingriff e präziser durchgeführt werden können.
Robotics in der Pflege
Robotics in der Pflege zielt auf die Digitalisierung und Vereinfachung von Pflegeprozessen. Durch den Einsatz von Robotik und Digital Devices werden Pflegekräfte langfristig entlastet. Zusätzlich erweitern wir die Ausbildungsformate durch eine innovative Schulungsumgebung in der Virtuellen Realität (VR), die neue Lernerfahrungen ermöglicht und die Attraktivität der Ausbildung steigert.
Zwei konkrete Beispiele:
Ein laufendes Projekt im Rahmen des ISMC entwickelt Care-Roboter, die in der Ernährungsversorgung eingesetzt werden sollen. Ein interdisziplinäres Team aus Pflege- und Ernährungswissenschaftler/innen erarbeitet gemeinsam mit weiteren wissenschaftlichen Institutionen Anwendungskonzepte, die die Pflegekräfte bei der Trink- und Essensvergabe unterstützen. Diese Roboter sollen beispielsweise in der Lage sein, Essens-Tabletts auszuliefern und Getränke zu reichen. Mithilfe eingebauter Scanner können Ess- und Trinkmengen erfasst werden, um bei Abweichungen schnell intervenieren zu können. In Kombination mit intelligenten Geräten, wie Tassen mit Farbskalen oder Sprachausgabe, werden Patient/innen zusätzlich zum Trinken animiert.
Derzeit entsteht am UKB-eigenen Centrum für Aus- und Weiterbildung (CAW) als Teil des ISMC eine neuartige Schulungsumgebung im Metaversum. In dieser virtuellen Umgebung werden spezifische Pflegesituationen simuliert, die es den Auszubildenden ermöglichen, pflegerische Handlungsabläufe routiniert zu üben, Interaktionen mit Patienten/innen und ihrer Umgebung zu trainieren und professionelle Entscheidungsprozesse zu fördern.
Das Projekt strebt an, die entwickelten Bildungsinhalte auch bei internationalen Partneruniversitäten und Fachschulen einzusetzen. Dies trägt zur Standardisierung der Ausbildungsqualität bei und unterstützt zudem internationale Bildungskooperationen.
Die virtuelle Schulungsumgebung wird über VR-Brillen gesteuert. Eine einfache und intuitive Bedienung durch Handgesten bietet eine hohe Nutzerfreundlichkeit, um auch für Erstnutzenden einen schnellen Einstieg zu bieten. Durch die frühzeitige Berücksichtigung von Entwicklungspotenzialen (z.B. KI-Anwendungen oder Integration einer Chatbotfunktion) und entsprechenden Schnittstellen werden der Kontextbezug gestärkt und zukünftige Bedarfe abgedeckt.
Medizin in der Mixed Reality
Am UKB entsteht derzeit im Rahmen des ISMC ein völlig neues chirurgisches beziehungsweise medizinisches Metaversum. Die Planung chirurgischer Eingriffe, deren Navigation, interdisziplinäre Fallbesprechungen (z.B. Tumorboards) und die digitale Einbindung des Patienten in den Behandlungspfad sollen kollaborativ und immersiv im virtuellen Raum erfolgen. Hierzu wurde eine on-campus gehostete Visualisierungs-Cloud als Rechen- und Datenlieferant für XR-Endgeräte (Extended-Reality), wie VR-Brillen (Virtual-Reality) aufgebaut.
In diesem medizinischen Metaversum werden Patientendaten, insbesondere Bildgebung, dreidimensional dargestellt und können unabhängig vom Standort des Nutzers gemeinsam betrachtet, bearbeitet und diskutiert werden. Die Bedienung gestaltet sich hierbei so einfach wie intuitiv über Handgesten und wird auch von Erstnutzern schnell erlernt. Künftig sollen außerdem KIApplikationen zur Weiterentwicklung der Visualisierung in diese Umgebung integriert werden.
Clinical Decision Support Systeme
KI-Verfahren ermöglichen es, Clinical Decision Support Systeme auf ein neues Niveau zu bringen – von automatischen Warnmeldungen auf Grundlage der Datenlage bis hin zu Therapieempfehlungen. Im ISMC werden KI-basierte Verfahren erprobt und weiterbzw. neuentwickelt. Dazu wurde die IT-Architektur zum Einsatz und zur Weiterentwicklung KI-basierter Entscheidungs-Unterstützungs-Systeme angepasst.
Mit dem AI-RAD Companion sind bereits Modelle zur Befundung von Prostata und Leber im Forschungskontext am UKB im Einsatz. Perspektivisch sollen Ärztinnen und Ärzte mithilfe der KI-Modelle wichtige Zeit bei der Befundung einsparen können.
