18.11.2020

Klammer, bitte: OP auf dem Weg zur Automatisierung

Dresden – Abläufe im OP lassen sich nur automatisieren, wenn die Ereignisse am OP-Tisch quasi berechenbar sind. Wissenschaftler aus Dresden haben eine Methode entwickelt, mit der Computer die Nutzung chirurgischer Instrumente vor deren Einsatz vorhersehen können.

Klammer, bitte: OP auf dem Weg zur AutomatisierungDie Fähigkeit intelligenter Softwarelösungen, Ereignisse im Operationssaal zu erkennen und zu interpretieren, ist eine wichtige Voraussetzung, um dem OP-Team situationsbezogene Assistenzfunktionen – beispielsweise durch Roboter – bereitstellen zu können. Ein System, das die Nutzung bestimmter chirurgischer Instrumente vorhersehen kann, ist beispielsweise eine wichtige Voraussetzung für den Einsatz autonomer Robotersysteme, die einfache Teilaufgaben im OP, wie das Absaugen von Blut, übernehmen könnten. Zudem könnte ein solches System früh vor Komplikationen warnen, wenn diese mit dem Einsatz eines bestimmten Instruments verknüpft sind.
Wissenschaftlern am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen und am Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion der TU Dresden ist es jetzt gelungen, eine Methode zu entwickeln, mit der Computer lernen können, den Einsatz chirurgischer Instrumente situationsbezogen wenige Minuten vor deren tatsächlichem Gebrauch vorherzusagen. Sie nutzten hierfür ein künstliches neuronales Netz, das als Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz die Fähigkeit des Menschen nachahmt, anhand von Beispielen zu lernen. Nach Angaben der Wissenschaftler hat das System die Instrumentennutzung vielfach korrekt vorhergesagt. Die Lösung komplexer Aufgaben sei möglich.
Die Wissenschaftler wollen die Methode nun verfeinern und das neuronale Netz mit weiteren Datensätzen füttern. Ein Fokus liegt auf Operations-Videos, in denen vermehrt stärkere Blutungen zu sehen sind. Anhand der Bilddaten soll das Netz noch besser lernen, wann Blutungen mittels eines speziellen Instruments abgesaugt werden müssen. Dies könnte, so die Dresdner Wissenschaftler, künftig als Basis dienen, um den Einsatz eines robotergeführten Sauginstruments zeitlich zu steuern oder Komplikationen vorherzusagen.
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