In der minimalinvasiven Chirurgie müssen Operateure häufig parallel zum Eingriff ein Endoskop führen. Diese Doppelbelastung kann die Stabilität der Bildführung beeinträchtigen und insbesondere bei längeren Operationen die körperliche Beanspruchung erhöhen. Ein medizintechnischer Hersteller entwickelte deshalb ein robotisches Assistenzsystem, das die Kameraführung übernimmt und sich per Sprachbefehl steuern lässt.

Sprachgesteuerte Robotik im OP setzt auf stabile Embedded-Plattform

Ziel des Systems war es, Chirurgen zu entlasten und gleichzeitig eine konstante sowie reproduzierbare Bildführung zu ermöglichen. Die technische Umsetzung stellte jedoch hohe Anforderungen an die zugrunde liegende Plattform. Neben geringen Latenzzeiten für präzise Reaktionen mussten auch Systemstabilität im Dauerbetrieb, medizinische Sicherheitsanforderungen, langfristige Hardwareverfügbarkeit und zukünftige Erweiterbarkeit berücksichtigt werden.

Für die Realisierung kam eine industrielle Embedded-Plattform auf Basis eines ‚Mini-ITX‘-Motherboards mit Intel-Prozessoren, SSD-Speicher und Linux-System zum Einsatz. Der Systemintegrator Aaronn unterstützte nach Unternehmensangaben bei Auswahl, Qualifizierung und Integration der Hardware in die bestehende Robotikarchitektur. Dabei standen insbesondere das Verhältnis von Rechenleistung, Energieverbrauch und thermischer Stabilität im Vordergrund.

Die Umsetzung erfolgte zunächst über einen Proof-of-Concept zur Überprüfung von Sprachverarbeitung und Systemreaktion. Anschließend wurde die Plattform schrittweise in das Robotersystem integriert, Schnittstellen wurden angepasst und Tests unter praxisnahen Bedingungen durchgeführt. Ein besonderer Fokus lag auf reproduzierbaren Systemzuständen, um spätere Validierungs- und Zertifizierungsprozesse zu erleichtern.

Latenzen unter 100 ms

Nach Angaben des Unternehmens verarbeitet das System Sprachbefehle mit Latenzen von unter 100 ms. In längeren Testphasen zeigte sich zudem ein stabiler Dauerbetrieb ohne relevante Ausfälle. Die Integration konnte demnach ohne grundlegende Hardware-Neuentwicklungen erfolgen, während die Plattform zugleich auf langfristige medizinische Einsatzszenarien ausgelegt wurde.

Das Projekt verdeutlicht, dass bei medizintechnischen Robotiksystemen nicht allein die Rechenleistung ausschlaggebend ist. Wichtiger sind häufig Integrationsfähigkeit, Validierbarkeit, reproduzierbare Prozesse sowie die langfristige Stabilität der eingesetzten Plattform. Gerade in sensiblen Bereichen wie der Endoskopie entscheidet damit die Systemarchitektur wesentlich über die Praxistauglichkeit.

Mit Blick auf zukünftige Entwicklungen soll die gewählte Plattform zudem Anpassungen bei Software, Sensorik oder Rechenleistung ermöglichen, ohne dass grundlegende Änderungen an der Systemarchitektur erforderlich werden.