SURREAL

Kurzbeschreibung

Das Projekt SURREAL adressiert zentrale Herausforderungen der interventionellen Radiologie durch die Entwicklung einer robotergestützten, KI-basierten Assistenzplattform für ultraschallgeführte Leberinterventionen. Ziel ist die gezielte Unterstützung klinischer Fachkräfte während minimalinvasiver Eingriffe durch eine menschzentrierte Mensch-Maschine-Interaktion.

Die Plattform kombiniert Robotik, Künstliche Intelligenz und natürliche Sprache, um intraoperative Abläufe zu erfassen, zu analysieren und adaptiv zu unterstützen. Ultraschallbasierte Verfahren ermöglichen dabei eine präzise Bildgebung ohne den Einsatz ionisierender Strahlung und leisten somit einen Beitrag zur Reduktion der Strahlenexposition im OP.

Problembeschreibung

Minimalinvasive, ultraschallgeführte Leberinterventionen bieten ein hohes Potenzial für eine schonende und präzise Behandlung von Lebererkrankungen. Gleichzeitig stellen sie hohe Anforderungen an klinisches Personal, interdisziplinäre Zusammenarbeit sowie die Koordination komplexer Arbeitsabläufe im Operationssaal.

Der zunehmende Fachkräftemangel, steigende Fallzahlen und die wachsende Komplexität interventioneller Verfahren führen zu einer zunehmenden Belastung der OP-Teams. Insbesondere ergonomische Herausforderungen, Informationsdichte und Kommunikationsanforderungen erschweren eine effiziente Durchführung der Eingriffe und können die Behandlungsqualität beeinflussen.

Lösungsansatz/Produktbeschreibung

Im Projekt SURREAL wird eine robotische Assistenzplattform entwickelt, die klinische Fachkräfte während ultraschallbasierter Leberuntersuchungen und -interventionen gezielt unterstützt. Im Zentrum steht eine menschzentrierte Assistenztechnologie, die über eine natürlichsprachliche Mensch-Maschine-Schnittstelle mit dem OP-Team interagiert.

Während des Eingriffs erfasst das System kontinuierlich multimodale Daten, darunter Ultraschallbilder, akustische Informationen und Bewegungsdaten aus dem OP-Umfeld. Diese Daten werden mithilfe von KI-Modellen zusammengeführt, um ein kontextsensitives Verständnis des Eingriffs zu ermöglichen. Auf dieser Basis initiiert die Plattform adaptive Unterstützungsfunktionen, etwa die Ausrichtung des Ultraschallkopfes oder robotische Bewegungen zur verbesserten Darstellung von Instrumenten im Ultraschallbild.

Die entwickelte Plattform ist modular aufgebaut und nicht auf Lebereingriffe beschränkt. Perspektivisch ist eine Übertragung auf weitere klinische Einsatzfelder möglich, in denen unterschiedliche Bildgebungsverfahren, Robotik und KI zusammenwirken.

Alleinstellungsmerkmal

Das Alleinstellungsmerkmal von SURREAL liegt in der engen, interdisziplinären Zusammenarbeit von Klinik, Forschung und Industrie. Kompetenzen aus Robotik, Künstlicher Intelligenz, Instrumentierung, Mensch-Maschine-Interaktion und klinischer Anwendung werden in einem integrierten Entwicklungsansatz gebündelt.

Das Projekt wird gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), der BEC Medical GmbH sowie dem Fraunhofer IDMT umgesetzt. Durch die enge Anbindung an den klinischen Alltag, die Kombination multimodaler Datenerfassung mit KI-gestützter Analyse und die Fokussierung auf menschzentrierte Assistenzsysteme entstehen adaptive Lösungen, die gezielt auf reale Anforderungen im OP zugeschnitten sind.

Projektförderung

Das Projekt wird durch das BMFTR im Rahmen der Fördermaßnahme NLP.bot unter dem Förderkennzeichen 16SV9461 gefördert.