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Roboter sind für uns KI- und sensorgesteuerte Maschinen, die sowohl Routineaufgaben als auch spezialisierte Aufgaben im Krankenhaus übernehmen können – in der Diagnostik, in der Therapie und in der Logistik. Je nach Aufgabenstellung erfordert dies eine entsprechende technische Vielseitigkeit, eine differenzierte Aufnahme und sichere Verarbeitung von Informationen sowie ein gewisses Maß an Autonomie der resultierenden Aktionen, um den dynamischen Anforderungen im Gesundheitswesen gerecht zu werden.

Die Forschung und Entwicklung von robotischen Anwendungen für die zukünftige Gesundheitsversorgung ist vielfältig. Sie können in der Logistik, in der Diagnostik sowie für Behandlungen eingesetzt werden. Sie zielen alle darauf ab, die Arbeitsabläufe im Krankenhaus oder Labor zu beschleunigen und zu vereinfachen.

Bereits heute unterstützen robotische Systeme die klinische Routine nachhaltig. Meist sind sie für die Patientinnen und die Patienten unsichtbar. So verarbeiten Laborsysteme die Blut- und Gewebeproben vollautomatisch. Das heißt, sie sortieren, analysieren und liefern Ergebnisse. Die bildgebende Diagnostik gehört mittlerweile bei komplexen Eingriffen zum Standard. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse unterstützen das medizinische Fachpersonal in der Durchführung von Prozeduren im OP. In der Strahlentherapie werden Strahlendosierung und Strahlenausrichtung gesteuert. In beiden Fällen sind die robotischen Anwendungen während der Behandlungen im Einsatz und ermöglichen dadurch präzisere und sicherere Eingriffe.

Robotische Systeme spielen künftig eine zentrale Rolle und ihr Einsatz wird sogar unerlässlich sein, um die Herausforderungen durch den Fachkräftemangel im Gesundheitswesen zu bewältigen und das medizinische Fachpersonal in der klinischen Routine zu entlasten. Denn dadurch können Routineaufgaben automatisiert, die Benutzerfreundlichkeit verbessert und komplexe Behandlungen an Patient:innen präzise durchgeführt werden. Es ist denkbar, dass die Patientinnen und Patienten zukünftig selbstfahrenden Transportsystemen auf den großen weiträumigen Krankenhausfluren oder Drohnen beim Anflug rund um die Klinikkomplexe begegnen.

Künstliche Intelligenz und entsprechende Rechenkapazitäten ermöglichen Kommunikation und Interaktionen zwischen Maschinen sowie zwischen Menschen und Maschinen. Die präzise Steuerung von Bewegungen, die Verarbeitung großer Datenmengen und die Integration in bestehende Krankenhausinformationssysteme sind ohne hochentwickelte Software nicht denkbar.

Die Fähigkeiten eines Roboters zu kommunizieren, zu lernen und zu agieren werden in Autonomiegrade aufgeteilt. Je nachdem, wie autonom das System ist, können bestimmte Routineaufgaben übernommen werden. Je höher der Autonomiegrad wird, desto komplexer können die Aufgaben sein. Die Kommunikations- und Anpassungsfähigkeit sowie die Entscheidungsfindung in Echtzeit gegenüber unbekannten Situationen sind wichtige Eigenschaften, um komplexe Aufgaben übernehmen zu können.

Siemens Healthineers verfügt derzeit über robotische Anwendungen in dem Bereich von Autonomiegraden 0 bis 3, die auf dem globalen Markt verfügbar sind. In der Forschung und Entwicklung sind bereits Systeme höherer Autonomiegrade.

Der medizinische Bedarf ist entscheidend für die jeweiligen robotischen Systeme. Sie werden gezielt für eine oder mehrere Anwendungsfälle in der Klinik erforscht und entwickelt. Entsprechend setzen unsere Entwickler Mechatronik, Sensorik und künstliche Intelligenz ein.

Auf der Grundlage der vorhandenen medizinischen Standardtechniken und den jeweiligen Erfolgsbeispielen vor Ort sowie strukturierten Datensätzen, können die Maschinen programmiert, angelernt und auch weiterentwickelt werden.

Dabei wenden unsere Entwickler Sicherheitsprotokolle und Datenschutzmaßnahmen an, um die Integrität und Vertraulichkeit von Patientinnen- und Patientendaten zu gewährleisten.

In der Gesundheitsversorgung von morgen und übermorgen werden Roboter das medizinische Personal und die Kliniken weltweit in die Lage versetzen, den Zugang zu medizinischen Leistungen zu ermöglichen und auszubauen, ein höheres Maß an Standardisierung der Behandlungen zu erreichen sowie die Behandlungsqualität und -ergebnisse insgesamt zu verbessern.

Die Fortschritte in der Forschung und Entwicklung der künstlichen Intelligenz, insbesondere in der agentischen und generativen künstlichen Intelligenz, verändern die Robotik mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit.

Die Rechenleistung nimmt weiter zu. Dadurch werden Interpretation, Verständnis und Handeln in Echtzeit zunehmend möglich. Die Integration leistungsstarker GPUs fördert die Interaktion und Entscheidungsfindung in Echtzeit und ermöglicht es Robotern, Menschen in komplexen Umgebungen wie den Krankenhäusern zu unterstützen. Dieses bahnbrechende Potenzial, das zuvor durch rechnerische Einschränkungen kaum möglich war, ist nun in greifbare Nähe gerückt.

In der Logistik, der Diagnostik und den Behandlungen werden die sichtbare wie unsichtbare Automatisierung und der Automatiserungsgrad der robotischen Anwendungen stark zunehmen.

Wir glauben, dass robotische Anwendungen, die sich an ihren Wahrnehmungsfähigkeiten orientieren, irgendwann (in der fernen Zukunft) über ihre eigenen digitalen Zwillinge verfügen werden. Diese werden dann auch mit den operativen digitalen Zwillingen von Krankenhäusern und den digitalen Gesundheitszwillingen der Patientinnen und der Patienten kommunizieren.

Die Mensch-Maschine-Interaktion im Gesundheitswesen ist komplex. Denn Patientinnen und Patienten, ihre Bedürfnisse und Erkrankungen sind immer unterschiedlich. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Maschinen nicht nur Werkzeuge sind, sondern intelligente Partner, die in Echtzeit mit ihrer Umgebung interagieren und lernen. Diese Hyper-Automation, angetrieben durch Bildgebung und KI, wird die Art und Weise, wie wir arbeiten und leben, revolutionieren. Roboter werden nicht nur Aufgaben ausführen, sondern durch kontinuierliche Rückkopplung und Anpassung autonom handeln und Entscheidungen treffen.

In der Medizin der Zukunft wird es immer noch Menschen geben, die sich um die Patientinnen und die Patienten kümmern – denn wir Menschen werden weiterhin auf dieses Vertrauensverhältnis angewiesen sein. Wir glauben nicht, dass intelligente Maschinen die Menschen ersetzen werden. Diese Geräte werden jedoch einen wichtigen Einfluss auf die Medizin haben und die Sinne und Fähigkeiten der Menschen erweitern.