Philips hat von der Advanced Research Projects Agency for Health bis zu 33,7 Millionen US-Dollar für die Entwicklung einer KI-gestützten Robotiktechnologie erhalten, die künftig zunehmend autonome Schlaganfallbehandlungen durchführen könnte.
Das Projekt zielt auf eine große Versorgungslücke. Laut ARPA-H erhalten jedes Jahr nur etwa 12 % der 335.000 US-Schlaganfallpatienten, die für eine mechanische Thrombektomie infrage kommen, diesen Eingriff, während mehr als die Hälfte der US-Amerikaner länger als eine Stunde von einem Krankenhaus entfernt lebt, in dem dieser durchgeführt werden kann.
Philips kombiniert Bildgebung, KI und robotische Katheter
Laut Philips, soll das Projekt die bestehende Infrastruktur des Unternehmens für bildgestützte Therapien mit Robotik, KI-gestützter Automatisierung und intelligenten interventionellen Geräten kombinieren.
Die Arbeit umfasst die endovaskuläre Navigation, die Steuerung robotischer Geräte, die bildgestützte Verfahrensführung, die Workflow-Automatisierung und ferngesteuerte Eingriffe. Philips zufolge wird das System auf zunehmende Stufen einer überwachten Autonomie ausgelegt, wobei erfahrene Ärzte weiterhin eingebunden bleiben.
ARPA-H nennt das Philips-Projekt A-RISE, kurz für Autonomous Robotics and Intelligent Imaging for Stroke Endovascular Care. Es kombiniert Algorithmen für Imitationslernen mit einem mehrkanaligen, fluidbetriebenen lenkbaren Katheter, der Blutgefäße navigieren und künftig mechanische Thrombektomien sowie andere neurointerventionelle Eingriffe durchführen soll.
Die Johns Hopkins University wird unter der Leitung des außerordentlichen Professors für Maschinenbau Axel Krieger an der autonomen Gerätenavigation arbeiten. Die Forscher Tommaso Ranzani und Sheila Russo von der Boston University entwickeln lenkbare Kathetertechnologie, während Dr. J Mocco von Weill Cornell Medicine als klinischer Kooperationspartner fungiert.
Der Ansatz steht für eine umfassendere Entwicklung, bei der medizinische Bildgebung direkt mit robotischen Bewegungen verknüpft wird. Bei jüngeren robotergestützten Operationen bei Beckenfrakturen kamen CT-Planung, Navigation und robotische Positionierung zum Einsatz, während die Chirurgen die Kontrolle behielten.
Philips hat bereits mehr als 20.000 Systeme für bildgestützte Therapien in mehr als 80 Ländern installiert. Das Unternehmen positioniert A-RISE als Erweiterung dieser Infrastruktur und kündigt keinen eigenständigen kommerziellen Schlaganfallroboter an.
Autonome Schlaganfallbehandlungen sind noch Jahre von Patienten entfernt
Philips ist ein Teilnehmer am umfassenderen Programm „Autonomous Interventions and Robotics“ von ARPA-H, für das über fünf Jahre Zusagen von bis zu 175,3 Millionen US-Dollar vorgesehen sind.
Andere Teams verfolgen unterschiedliche Wege zur automatisierten Behandlung. Stanford entwickelt einen magnetischen Mikroroboter, der Blutgefäße navigieren und Blutgerinnsel entfernen kann, während UC San Diego einen weichen „wachsenden Roboter“ baut, der durch das Gefäßsystem bis zum Gehirn gelangen soll. UC Berkeley entwickelt unabhängig davon einen winzigen krabbelnden Roboter für Eingriffe wie die Entlastung von Hirndruck.
ARPA-H hat ehrgeizige Meilensteine festgelegt, doch diese liegen noch im präklinischen Bereich. Nach 24 Monaten müssen die Teams autonome Fähigkeiten in Laboraufbauten oder biologischen Modellen demonstrieren. Nach 60 Monaten sollen sie vollständig autonome Eingriffe in realistischen Modellen, Tieren oder menschlichen Leichen vorführen. Die veröffentlichte Programmplanung sieht keine Studien am Menschen vor.
Damit geht A-RISE über ein einfaches Robotikkonzept hinaus, bleibt aber noch weit von einem klinischen Einsatz entfernt. Andere Systeme haben bereits eng begrenzte robotische Fähigkeiten demonstriert, darunter ein Roboter für die Bildgebung des Gehirns, der die Eingriffsdauer verkürzte und humanoide Roboter, die präklinische chirurgische Aufgaben erledigten, doch keines dieser Systeme steht für eine autonome Thrombektomie bei Patienten.
Philips muss nun nachweisen, dass Bildgebung, KI-Navigation, Kathetersteuerung und Fernüberwachung als ein zuverlässiges System funktionieren können. Der erste wichtige Prüfpunkt ist die Demonstration nach 24 Monaten durch ARPA-H. Dann muss das Projekt den Schritt von einer finanzierten Systemarchitektur zu einer autonomen Leistung in einem kontrollierten Modell vollziehen.
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