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Die Einführung von Roboterassistenzsystemen (RAS) in den klinischen Workflow führt zu einem erheblichen Anstieg der technischen, sozialen und organisatorischen Komplexität im Operationssaal sowie in den angrenzenden Bereichen. Das Bereitstellen und Installieren der Systeme führt auch bei neuesten Modellen zu signifikanten Verzögerungen, die gerade bei kurzen Prozeduren die Anwendung der RAS limitieren. Die Platzierung des Robotersystems, bzw. der einzelnen Module am Menschen hat einen signifikanten Einfluss auf die spätere Performance und muss unter Berücksichtigung der Patientenanatomie und des Arbeitsraums des Systems erfolgen.

Die prozessdienliche Integration von RAS stellt hierbei das derzeit größte Defizit dar, da diese de facto nicht besteht. Traditionelle Arbeitsabläufe und Prozesse sind bislang nicht, oder nur auf Kosten des OP-Personals und der Prozesseffizienz an die Nutzung von RAS angepasst und verlangen daher nach einer umfassenden Überarbeitung und Anpassung an die neue Technologie. Besondere Herausforderungen ergeben sich hierbei für die Platzierung und Anordnung des Robotersystems im Operationssaal und am Patienten, für die Einbindung des RAS in den chirurgischen Workflow und die einzelnen Phasen der Intervention (robotisch, hybrid, konventionell), bei der effizienten Darstellung und Aufbereitung von relevanten Informationen für das OP-Team, sowie bei der Kommunikation zwischen RAS, den Bedienern, dem unterstützenden OP-Personal und in einigen Fällen auch dem Patienten.

Die fehlende Integration führt, wie Studien zeigen, zu einem erhöhten Risiko chirurgischer Fehler und damit zu einem vermeidbaren Risiko für Patienten, sowie zu einer zum Teil erheblichen Verlängerung der Operations- und Prozesszeiten und damit einer signifikanten Steigerung der Behandlungskosten im Vergleich zu konventionellen OP-Methoden.

Nicht nur aus diesem Grund sind robotische Anwendungen in der medizinischen Intervention und Bildgebung, trotz der zahlreichen potenziellen Vorteile, aktuell auf nur wenige und vor allem komplexe Fälle beschränkt und werden in manchen Bereichen gar nicht eingesetzt.

In dem von der BFS gefördertem Forschungsverbund werden verschiedene Forschungsschwerpunkte gesetzt um die aktuellen Defizite von RAS gezielt zu adressieren:

• Digitale Planung der Roboterplatzierung im Operationssaal, um ein möglichst effizienten Arbeitsbereich für das OP-Personal zu ermöglichen
• Verbesserte Nutzung des Arbeitsraums robotischer Systeme unter Vermeidung von System-System Interaktionen (etwa Kollisionen)
• Vollumfängliche Integration robotischer Systeme in bestehende Workflows mit Erweiterung des Indikationsspektrums durch Nutzung modularer Ansätze
• Optimalen Platzierung und Nutzung der Roboter im Operationssaal durch Einbeziehen der Ergonomie und AR-Ansätzen
• Flexible, anwender-zentrierte und stärker auf dessen Bedürfnisse zugeschnittene Gestaltung der Roboterassistenz
• Detektion kritischer kognitiver und physischer Belastungen und Beanspruchungen im OP
• Bessere Erklärbarkeit bei datenbasierten (oft autonomen) Prozessen gewährleisten