Automatisierter Ultraschall könnte Ärztinnen und Ärzte entlasten

München – Eine Arbeitsgruppe um Nassir Navab von der Technischen Universität München (TUM) setzt robotische Ultraschallsysteme ein, die Routineuntersuchungen autonom übernehmen und Ärztinnen und Ärzte im OP unterstützen sollen. „Wir wollen ein robotisches System mit künstlicher Intelligenz schaffen, das die Physik des Ultraschalls kennt, die Physiologie und Anatomie des Menschen analysiert und Ärztinnen und Ärzte darin unterstützt zu entscheiden, was zu tun ist“, beschreibt Navab seine Vision.

Der Leiter des Lehrstuhls für Informatikanwendungen in der Medizin und Augmented Reality an der TUM bringt dafür Forschungen aus in künstlicher Intelligenz, Computer Vision, Medizin und Robotik in seinem Labor zusammen.

„Die Systeme können Medizinerinnen und Mediziner im Alltag sinnvoll entlasten“, lautet jetzt ein erstes Fazit seiner Forschungen. Dafür haben die Wissenschaftler ein robotisches System konstruiert, das Patientinnen und Patienten ohne Beisein einer Ärztin oder eines Arztes mit Hilfe eines Ultraschallgeräts untersuchen kann. Dafür ist der Ultraschallkopf an einem Roboterarm angebracht, der etwa auf dem Unterarm oder dem Bauchraum einer Patientin oder eines Patienten aufsetzt und autonom diese Regionen untersucht.

Das System stellt eigenständig Gefäße in 3D dar, visualisiert physiologische Parameter wie die Fließgeschwindigkeit des Blutes und nimmt Medizinerinnen und Mediziner so Routineaufgaben ab. Auch einzelne Anomalien, wie etwa eine Verengung von Gefäßen, erkennt das System bereits. „Die Ärztinnen und Ärzte haben die Ergebnisse dadurch bereits vorliegen, und können sich mehr auf die Betreuung und Beratung der Patientinnen und Patienten konzentrieren“, hieß es aus der Arbeitsgruppe.

Weitere Vorteile der autonomen robotischen Ultraschallsysteme sind laut den Wissenschaftlern, dass die Ultraschallbilder zu jeder Tages- und Nachtzeit mit gleichbleibender Qualität erstellt werden können. Sie liegen standardmäßig in 3D vorliegen. Das System könne zudem auch Jahre später auf sämtliche Untersuchungen zurückgreifen und die Daten für wichtige Fragestellungen vergleichbar machen, zum Beispiel ob sich ein Blutgefäß über mehrere Untersuchungen hin verengt hat.

Für eine autonome Untersuchung würden in der Zukunft Kabinen zum Beispiel in medizinischen Zentren ausreichen, die mit diesen Systemen ausgestattet sind, so die Vision der Wissenschaftler.

Navab geht davon aus, dass Menschen die Technologie schnell akzeptieren werden: „Menschen messen schon heute ihren Puls, Körpertemperatur oder Blutdruck mit ihrer Smartwatch oder anderen digitalen Anwendungen. Sie werden sicher auch mit Hilfe von robotischen Systemen Ultraschalluntersuchungen an sich machen lassen“, so seine Überzeugung.

hil