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Robotic Eye Surgery – Ein Überblick

Michael C. Knorz, Mitglied des EuroEyes International Medical Advisory Boards und der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim über Robotic Eye Surgery

Roboter faszinieren uns Menschen seit Jahren. Unser Verhältnis zu Robotern ist dabei sehr ambivalent: wir fürchten und wir bewundern sie. Wir bewundern die Präzision, mit der sie Arbeitsabläufe erledigen, haben aber Angst vor ihrer gefühllosen Logik. Diese Ängste sind natürlich in der Medizin, einem Bereich, in dem wir uns ohnehin völlig ausgeliefert fühlen, sehr ausgeprägt. Dabei ist gerade die Chirurgie ein idealer Bereich für den Einsatz von Robotern. Denn ein Roboter ist nicht auf zwei Hände begrenzt. Er zittert nicht und ist ermüdungsfrei. Er kann durch kleinste Öffnungen arbeiten und jede beliebige dreidimensionale Position reproduzierbar ansteuern. Damit sind operative Eingriffe in Bereichen möglich, die sonst nicht zugänglich wären.

Der erste in größerem Umfang eingesetzte Operationsroboter war ab 2000 das Da Vinci System von Intuitive Surgical. Weltweit werden heute ca. 5.000 Systeme verwendet, davon ca. 120 in Deutschland. Hauptanwendungsbereich sind Prostataoperationen. Neben dem Da Vinci kommt in der Orthopädie der Operationsroboter Stryker MAKO bei Knie- und Hüftimplantaten zum Einsatz.

Roboter im Bereich der Augenheilkunde

Auch im Bereich der Augenheilkunde gibt es einige hochinteressante Operationsroboter. An einen denken wir kaum, dabei setzen viele Operateure ihn täglich ein: den Femtosekundenlaser für die Kataraktoperation. Der Femtosekundenlaser ist nichts anderes als ein selbstständig arbeitender Roboter, der hochpräzise die vorher programmierten Schritte ausführt: er eröffnet die Vorderkapsel exakt kreisförmig, er zerkleinert den Linsenkern in beliebig geformte Stücke, er nimmt intrastromale arcuate Inzisionen zur Astigmatismuskorrektur in der Hornhaut vor, und er präpariert selbstabdichtende corneale Tunnelschnitte in beliebiger Position und Konfiguration. Ein perfektes Werkzeug, um die Kataraktoperation zu standardisieren und zu erleichtern! Der Operateur überwacht nur noch die Arbeit des „Laser-Roboters“, er gibt selbst (bis auf das Betätigen des Fußpedals) keine manuellen Inputs. In diesem Sinne gesehen sind auch die Femtosekundenlaser zur ReLEx smile oder Femto-LASIK Operationsroboter, da sie ja die manuellen Schnitte ersetzen und ebenfalls selbstständig arbeiten. Gleiches gilt auch für einen Excimer-Laser mit Eye Tracking, der ohne Hilfe des Operateurs den vorprogrammierten Abtrag in der optimalen Position vornimmt.

Einsatz bei Netzhautoperationen

Ein anderes System, das nicht selbstständig, sondern zur Unterstützung des Operateurs arbeitet, kommt bei Netzhautoperationen zum Einsatz. Die Fa. Preceyes aus Eindhoven hat einen Roboter entwickelt, mit dem sich u.a. epiretinale Membranen ablösen lassen. Seit Mai 2019 wird er in klinischen Studien in Rotterdam eingesetzt. Ziel der Entwicklung war es zunächst nicht, eine vom Operateur unabhängige Präparation durchzuführen. Vielmehr sollte einerseits das bei jedem von uns unvermeidliche „Mikro-Zittern“ vermieden oder zumindest stark gedämpft werden. Zum anderen sollten die Bewegungsausschläge der Instrumente erheblich verkleinert werden, um auch kleinste Strukturen behandeln zu können. Das funktioniert so ähnlich wie beim Geländegang eines Range Rover: der Operateur bewegt seine Hand z.B. 1 – 2 cm, der vom Operateur gesteuerte Roboter macht aber nur eine Bewegung von 0,5 – 1 mm. Auf diese Weise kann z.B. eine Injektion in eine Netzhautvene durchgeführt werden, ohne diesen „Roboter“ kaum vorstellbar, und es können epiretinale Membranen präziser präpariert werden als ohne die Assistenz durch den Roboter. Ergebnisse der Studie in Rotterdam stehen noch aus, es bleibt abzuwarten, ob sich die theoretischen Vorteile klinisch bestätigen.

Einen weiteren Roboter hat die Fa. Ophthorobotics AG aus Zürich entwickelt. Dieser Roboter entspricht dem, was wir uns eigentlich unter einem Operationsroboter vorstellen: er führt die Operation komplett selbstständig durch, ein Arzt ist nicht mehr erforderlich. Der Roboter sieht aus wie ein selbstfahrender Hocker. Er wird an den Kopf des liegenden Patienten herangefahren und die „Sitzfläche“ des Hockers wird über den Kopf des Patienten geschwenkt. Ab da übernimmt der Roboter. Er sterilisiert das Umfeld um das Auge, zentriert sich, lässt den Patienten fixieren und führt selbsttätig eine intravitreale Injektion durch. Einen Prototypen gibt es, allerdings stammen die letzten Neuigkeiten auf der Homepage des Herstellers vom Oktober 2018. Man muss also abwarten, ob und wie es mit dieser Idee weitergeht.

Ganz futuristisch wird es bei den vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme 2018 entwickelten Nano-Robotern. Diese werden in den Glaskörper injiziert und bewegen sich dann unter Einwirkung eines Magnetfeldes durch den intakten Glaskörper bis zur Netzhaut, um dort gezielt Medikamente freizusetzen. Am Schweineauge konnte gezeigt werden, dass die Idee funktioniert. Seither ist es ruhig geworden um diese Entwicklung. Es bleibt spannend!

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass derzeit in der Augenheilkunde Roboter nur als „Laser-Roboter“ bei der refraktiven Chirurgie und der Kataraktchirurgie routinemäßig eingesetzt werden. Systeme für die vitreoretinale Chirurgie sind vielversprechend und befinden sich in der klinischen Erprobung.

Über EuroEyes

Die EuroEyes Klinikgruppe ist ein weltweit erfolgreiches Unternehmen, das vor über 25 Jahren in Hamburg gegründet wurde und dort bis heute seinen Hauptsitz hat. Neben Standorten in ganz Deutschland ist EuroEyes auch in China und Dänemark vertreten. Das Unternehmen bietet Patienten das gesamte Spektrum der refraktiven Chirurgie zur Korrektur von Fehlsichtigkeiten an. Mit modernsten Augenlaser- und Linsenoperationsverfahren behandelt EuroEyes jährlich über 25.000 Patienten mit Kurz- oder Weitsichtigkeiten, Hornhautverkrümmungen, Alterssichtigkeit oder Grauem Star. Die Eingriffe ermöglichen den Start in ein brillen- und kontaktlinsenfreies Leben ohne Einschränkungen des Sehvermögens und der Sehqualität.

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