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Laut Mordor Intelligence soll der US-amerikanische Markt für Medizinrobotik bis 2026 28,34 Milliarden US-Greenback erreichen. Diese Systeme der nächsten Era versprechen niedrigere Kosten, weniger {Hardware}, kleinere Einschnitte, präzisere Behandlung, mehr Führung und Automatisierung.

Aber große Marktprognosen sind oft vage in Bezug auf die Einzelheiten. Wo liegen konkret die Marktchancen für roboterassistierte Symptome? Vor welchen Herausforderungen stehen Hersteller auf dem stark regulierten Markt für medizinische Instrumente? Was sind die Markttreiber und technologischen Fortschritte hinter den Traits?

Ich habe mich mit Darren Porras, Market Improvement Supervisor of Medical bei Actual-Time Improvements (RTI), getroffen, um einen Blick darauf zu werfen, was wirklich auf dem Markt der Medizinrobotik passiert (und was auf den Markt kommt).

GN: Bei welchen Verfahren sind Medizinroboter zum Commonplace geworden? Warum diese Verfahren, und was sagt das über die frühesten Iterationen der Technologie aus?

Darren Porras: Robotergestützte Systeme werden heute zunehmend für ein breites Spektrum von Eingriffen eingesetzt: Allgemeinchirurgie (zB GI, Kolorektal), Urologische, Gynäkologische, Neurovaskuläre, Orthopädische (Hüft-/Knieimplantate) und Wirbelsäulenoperationen. Diese Systeme bieten eine bessere Kontrolle der chirurgischen Instrumente und eine verbesserte Visualisierung, um eine präzisere und reproduzierbarere Behandlung zu ermöglichen. Für Patienten bedeutet dies weniger Traumata und schnellere Genesungszeiten.

Laparoskopische Robotersysteme, die aus chirurgisch gesteuerten Instrumenten bestehen, die durch Bauchöffnungen eingeführt werden, sind heute die kommerziell am meisten erhältlichen Systeme zur chirurgischen Behandlung einer Reihe von Krebsarten, einschließlich Prostata-, Blasen- und Mastdarmkrebs.

Während die anfänglichen laparoskopischen Robotersysteme den bereits etablierten minimal-invasiven Ansatz für laparoskopische Verfahren erweiterten, entwickeln sich diese Systeme weiter, und andere Formfaktoren und Gerätearchitekturen werden jetzt verwendet und entstehen. Bei orthopädischen und Wirbelsäuleneingriffen unterstützen Roboterarme und intelligente Handgeräte Chirurgen bei der Führung von Instrumenten für eine präzise Platzierung und Behandlung. Versatile Robotersysteme umfassen steuerbare Katheter, Bronchoskope und andere Geräte zur Durchführung von Lungenbiopsien und perkutanen kardiovaskulären Eingriffen. Diese Systeme bieten einen tieferen Zugang zur inneren Anatomie und durch natürliche Öffnungen.

GN: Wo liegen angesichts des Marktes für medizinische Eingriffe und der sich entwickelnden Technologien die großen Marktchancen für Medizinroboter und warum?

Darren Porras: Bei den Marktchancen im Gesundheitswesen geht es wirklich darum, wie die Patientenversorgung und die Ergebnisse am effektivsten und effizientesten verbessert werden können. Die Rolle der Robotik bei der Unterstützung chirurgischer Aufgaben während des Eingriffs ist nur ein Teil davon. Die digitale Transformation im Gesundheitswesen definiert neu, wie Patienten diagnostiziert, behandelt und überwacht werden. Diese Transformation umfasst Geräte, Intelligenz und Interoperabilität von Systemen und Daten vor der Operation, während der Operation und für die Nachsorge nach der Operation. Gerätehersteller, die Roboterplattformen entwickeln, die sich ganzheitlich und nahtlos in den klinischen Arbeitsablauf integrieren und datengesteuerte Technologien im gesamten Geräte-Ökosystem nutzen, werden die minimalinvasive Chirurgie verändern.

Es ist wichtig zu beachten, dass die meisten Operationen, die heute durchgeführt werden, nicht roboter- oder sogar minimal-invasiv sind. Die Robotik bietet bei allen Verfahrensarten eine bedeutende Likelihood, chirurgische Behandlungen und die Patientenversorgung zu verbessern. Da chirurgische Verfahren zunehmend Daten und interoperable intelligente Systeme nutzen, um klinische Effizienz zu erzielen, bei der Entscheidungsfindung zu unterstützen und Verfahrensaufgaben zu automatisieren, wird die Robotik eine Schlüsselrolle bei der Erfüllung der Bedürfnisse von Gesundheitssystemen und Patienten spielen.

GN: Können Sie einige der Herausforderungen nennen, vor denen Hersteller noch stehen, insbesondere in Bereichen wie Systementwicklung und Themen wie Sicherheit/Zuverlässigkeit, Interoperabilität und Cybersicherheit?

Darren Porras: Diese Systeme stellen viele technische Herausforderungen und neue Rechenparadigmen. Die Entwicklung von Technologien und die zunehmende Komplexität bedeuten für Entwicklungsteams eine steile Lernkurve und viele Risiken. Angesichts des Markteintritts vieler Wettbewerber und der Notwendigkeit, die Funktionsentwicklung zu beschleunigen, müssen Unternehmen ihre Groups darauf konzentrieren, was ihre Produkte unterscheidet und modernste Technologien, Instruments und wiederverwendbare Referenzarchitekturen nutzen.

Chirurgische Robotik sind komplexe, verteilte Systeme aus Rechenknoten, Kameras, Sensoren, Instrumenten und anderen Geräten, die alle als ein integriertes System funktionieren müssen. Es ist eine Herausforderung für die Datenkonnektivität mit einer Reihe gleichzeitiger und anspruchsvoller Anforderungen an Zuverlässigkeit, Leistung, Cybersicherheit und Interoperabilität.

Cybersicherheit ist ein großes Anliegen. Während Regulierungsbehörden, Gerätehersteller und Krankenhäuser zunehmend zusammenarbeiten, um die Sicherheit von Geräten und Krankenhaussystemen zu verbessern, sind Verstöße gegen die Cybersicherheit mittlerweile an der Tagesordnung. Die Bedrohungslandschaft hat sich verändert – ein paar Teenager mit im Web verfügbaren Instruments können Ransomware-Angriffe starten und medizinische Geräte und anfällige Krankenhausnetzwerke lahmlegen. Die Folgen eines Verstoßes können zu Patientenschäden, Produktrückrufen und exponentiellen Kosten für Unternehmen führen, die auch die Offenlegung von Geschäftsgeheimnissen/IP beinhalten können. Aufsichtsbehörden legen die Messlatte für die Zulassung mit aktualisierten Richtlinien zur Cybersicherheit und verstärkten Kontrollen höher. Gerätehersteller müssen in der „Whiteboard“-Section im gesamten Geräte-Ökosystem sichere Kommunikation in das Produkt integrieren, um Datenkomponenten über Multi-Area-Netzwerke hinweg zu sichern und gleichzeitig anspruchsvolle Leistungsanforderungen und vielfältige Anwendungsfälle für den System- und Datenzugriff zu erfüllen.

Diese Herausforderungen erfordern neue Softwarearchitekturen und hochmoderne, verteilte Konnektivitätslösungen, die eine intelligente, sichere Konnektivität in Echtzeit über Geräte, Systeme und Netzwerkdomänen vom Edge bis zur Cloud ermöglichen. Neben APIs werden Konnektivitäts-Frameworks benötigt, die interoperable, zuverlässige und versatile Architekturen ermöglichen, die skalierbar sind. Gerätehersteller können es sich nicht leisten, ihre Systeme neu zu gestalten oder {Hardware} zu aktualisieren, wenn sie neue Funktionen veröffentlichen. Die Nutzung von Konnektivitäts-Frameworks ermöglicht es Entwicklungsteams, sich auf ihre Kernkompetenzen und die Anwendungsentwicklung zu konzentrieren und so die Markteinführungszeit zu verkürzen.

GN: Was zeichnet sich in Bezug auf die Fähigkeiten ab? Wie werden KI und Automatisierung in Zukunft eine größere Rolle spielen?

Darren Porras: Robotersysteme werden zunehmend zu „digitalen Plattformen“, die Datenintegration und intelligente Konnektivität zwischen Geräten nutzen, um den chirurgischen Eingriff selbst zu verbessern und gleichzeitig ein integraler Bestandteil eines digitalen Chirurgie-Ökosystems zu sein. Durch die Nutzung dieser Interoperabilität von Systemsystemen wird die Kraft der Konvergenz dieser Technologien die Patientenversorgung wirklich verändern. Dies erfordert eine zunehmende Integration von Bildgebung, Visualisierung und Intelligenz durch dedizierte, aber zunehmend verteilte Systeme und Netzwerke.

Geräte- und Edge-verteilte Verarbeitung wird für sicherheitskritische Robotikanwendungen immer wichtiger, bei denen Latenz, Zuverlässigkeit und Sicherheit die wichtigsten Anforderungen sind. Diese verteilte Architektur ermöglicht es Systemen, Daten lokal zu verarbeiten, um die Funktionen intelligenter Geräte effizient auszuführen. Distant-Teleoperation ist ein weiterer spannender Bereich, in dem wir bereits Systeme sehen, die in der Lage sind, Fernoperationen über 5G-Netzwerke durchzuführen. Diese Fähigkeiten ermöglichen es Chirurgen weltweit, zusammenzuarbeiten, einen besseren Zugang zu Behandlungen durch Experten zu ermöglichen und abgelegene und unterversorgte Bevölkerungsgruppen zu erreichen.

KI-Algorithmen werden die Erfassungsfähigkeiten chirurgischer Instrumente basierend auf physiologischen Parametern und Sensorfusion (zB Blutperfusion, Temperatur, Drucksensoren) verbessern. Die KI wird auch genutzt werden, um ein zunehmendes Maß an chirurgischer Präzision, autonomer Funktionalität und Konsistenz von chirurgischen Verfahren zu erreichen.

Durch die Nutzung von Daten, Visualisierung und Intelligenz über verteilte Geräte und Netzwerke hinweg bieten diese Systeme während des Verfahrens eine Echtzeitführung und unterstützen gleichzeitig die präoperative chirurgische Planung und die postoperative Optimierung von Geräten und Verfahren. Beispielsweise können Daten und Metriken, die während des Verfahrens gesammelt wurden, verwendet werden, um Suggestions zu geben, um die nächste Operation zu verbessern und andere Chirurgen zu schulen. Klinische Groups auf der ganzen Welt können diese Daten nutzen, um zusammenzuarbeiten, chirurgische Behandlungen voranzutreiben und zu standardisieren. Dies bietet eine unglaubliche Gelegenheit, einen universellen Zugang zu hochwertiger Versorgung und Patientenergebnissen zu ermöglichen.

GN: Wie schätzen Sie den Appetit des Marktes auf Medizinroboter sowohl in der Medizin- als auch in der Patientengemeinschaft ein? Gibt es Gegenwehr von Mitarbeitern des Gesundheitswesens? Gibt es eine Zurückhaltung in der Patientenpopulation?

Darren Porras: Die hohen Kosten dieser Systeme sind ein wesentliches Hindernis. Da neue Wettbewerber auf den Markt drängen und sich die Designs dieser Systeme weiterentwickeln, wird erwartet, dass diese Faktoren die Kosten senken werden.

Ein weiteres Hindernis ist die Lernkurve, die die klinischen Groups für den Betrieb benötigen, und die Schwierigkeit, diese Systeme in den klinischen Arbeitsablauf und das Krankenhaus-Ökosystem zu integrieren. Robotergestützte Systeme haben im technischen Bereich große Fortschritte gemacht – aber das reicht nicht aus, um die Chirurgie zu verändern. Ein System kann die innovativste Technologie beinhalten. Wenn die Technologie dennoch nicht verfügbar ist, sei es aufgrund von Kostenfaktoren, unzureichend ausgebildetem Private, regulatorischen Einschränkungen oder aufgrund von Zuverlässigkeits- oder Sicherheitsproblemen nicht verfügbar, stellt dies eine erhebliche Hürde dar. Gerätehersteller müssen Finest Practices in Systemdesign und Sicherheit integrieren und die Funktionalität schnell weiterentwickeln, um die Anforderungen der klinischen Groups, der Krankenhäuser und der Patienten zu erfüllen.

Da die Nutzung von Robotersystemen zunimmt und diese Systeme einen Wert und eine verbesserte Patientenversorgung über den gesamten Pflegezyklus hinweg demonstrieren, wird dies die weitere Akzeptanz weiter vorantreiben. Obwohl die Vorstellung besteht, dass Chirurgen „ersetzt“ werden, ist dies nicht die Artwork und Weise, wie die zunehmende Automatisierung in einer hochqualifizierten Branche normalerweise abläuft. Branchenexperten müssen mit klinischen Interessengruppen zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie Verfahren die Robotik optimum integrieren können, um die heutigen Möglichkeiten in der Chirurgie zu verbessern und präzisere chirurgische Behandlungen für eine größere Patientenpopulation zu standardisieren.

Am Ende des Tages widersetzt sich niemand dem, was das Beste für den Patienten ist. Patienten fordern Technologien, die die effektivsten Behandlungen, schnellere Genesungen und weniger Komplikationen ermöglichen. Da die Technologie die Patientenversorgung weiter verändert, müssen sich die Hersteller von Medizinprodukten an die Bedürfnisse des Patienten, der Verfahren und der klinischen Groups anpassen. Chirurgen nutzen bereits jetzt die Vorteile einer verbesserten Ergonomie, einer besseren Sicht und der Möglichkeit, Patienten früher und präziser zu behandeln. Diese Systeme werden die Automatisierung chirurgischer Aufgaben und den klinischen Arbeitsablauf weiter verbessern. Durch die Nutzung intelligenter und verteilter Konnektivität wird es in nicht allzu ferner Zukunft schwer sein, sich Operationen ohne Roboter vorzustellen.

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