Telemedizin-Roboter bringen Fachwissen auch in abgelegene Regionen

Es gab einmal eine Zeit, in der Telemedizin bedeutete, einen Herzfrequenzmonitor an den Telefonhörer zu halten, um ein akustisches Signal wiederzugeben. Moderne Telepräsenzroboter wie der RP-Vita von InTouch Health können jedoch viel mehr, als die diagnostischen Informationen eines Patienten in die Hände eines externen Arztes zu legen: Sie schaffen eine virtuelle Präsenz, die es Ärzten und Patienten gleichermaßen ermöglicht, Untersuchungen auf eine Weise zu erleben, die der Realität erstaunlich nahe kommt. Mit hochentwickelten Steuerungen, modernster Bildgebung und kleinen, leisen FAULHABER-Gleichstrommotoren von FAULHABER ermöglicht InTouch eine medizinische Spitzenbetreuung selbst in den entlegensten Gegenden der Welt.

Der RP-Vita ist der jüngste Vertreter der von InTouch angebotenen Familie von Produkten für Telepräsenz (Remote Presence, RP). Neben RP-Xpress, einem tragbaren Gerät für Konsultationen per Funk, stellt das Unternehmen zwei manuelle Telepräsenzwagen her: RP-Lite für Notaufnahmen und Intensivstationen sowie RP-Vantage, ein chirurgisches Telepräsenzgerät mit einer an einem Ausleger montierten Kamera, die von einem entfernten Bediener über einem sterilen Feld positioniert werden kann. Der RP-7i ist der erste Schritt des Unternehmens auf dem Weg zu autonomen Telepräsenzrobotern. Bei der Entwicklung seines neuesten Systems RP-Vita war InTouch bestrebt, eine anthropomorphe Version zu bauen, die in der Lage ist, bei Bedarf zu einer vorab kartographierten Position zu navigieren oder dem externen Bediener die volle Kontrolle über die Steuerung sowie die Kommunikation, das Bildmaterial und die Daten zu geben.

Der RP-Vita besteht aus einem 125 cm großen "Torso", auf dem ein Display angeordnet ist, das sowohl in Form als auch in Funktion als Kopf fungiert. Der Roboter besitzt eine Reihe von Sensoren, von Laserentfernungsmessern bis hin zu einem Sonar, die eine 3D-Kartierung der Umgebung vornehmen und Möglichkeiten zum Umgehen von Hindernissen bieten. Mehrere E/A-Kanäle ermöglichen eine Zweiwege-Kommunikation zwischen Arzt, Patient und Personal und erleichtern zugleich die Kopplung mit Diagnosegeräten. Die Steuerung kann im Fernzugriff über ein iPad oder vor Ort über einen integrierten Touchscreen erfolgen.

So viel Funktionalität in eine relativ kompakte Einheit zu packen, brachte jede Menge Herausforderungen mit sich. Das System musste nicht nur Anforderungen wie geringe hörbare Geräusche und einen hohen Wirkungsgrad zur Verlängerung der Akkulaufzeit erfüllen, sondern auch strenge medizinische Sicherheitsstandards mit strikten Beschränkungen in Bezug auf Strahlungsemission und elektromagnetische Störungen. Im Gegensatz zu Industrierobotern bewegt sich der RP-Vita innerhalb einer Krankenhausumgebung in Räume hinein und aus ihnen heraus. Dabei wird er manchmal von einem externen Bediener gesteuert, bewegt sich aber zu anderen Zeiten auch autonom. Außerdem musste er flink und verlässlich arbeiten und ein ansprechendes Erscheinungsbild haben. Vor allem aber musste er sicher und zuverlässig sein. “Er wird vielleicht nicht den ganzen Tag über eingesetzt, aber wenn ein Schlaganfallpatient eintrifft und eine Interaktion mit einem Spezialisten in einem benachbarten Krankenhaus erforderlich ist, muss der Roboter online und voll funktionsfähig sein”, sagt Daniel Sanchez, Direktor des Bereichs Maschinenbau und Elektrotechnik bei InTouch.

Die Augen und Ohren eines Arztes sind für den Diagnose- und Behandlungsablauf unerlässlich. Wie bei den anderen Geräten der RP-Familie sind auch beim RP-Vita zwei hochauflösende Kameras in sein Display integriert. Eine Kamera ist mit einem Fischaugen-Objektiv für ein 180°-Sichtfeld ausgestattet; die andere Kamera bietet einen mehr als 20-fachen optischen Zoom, so dass insgesamt ein 120-facher effektiver Zoom zwischen den beiden Kamerasystemen möglich ist: So kann der externe Arzt alles tun, was nötig ist, vom Navigieren in den Gängen bis zum Heranzoomen an die Augen eines Schlaganfallpatienten.

Natürlich ist selbst die beste Kamera der Welt wertlos, wenn sie nicht in die richtige Richtung zeigt. Alle mobilen RP-Roboter von InTouch verfügen deshalb über hochauflösende Schwenk- und Neigefunktionen für ihr Display. Beim RP-Vantage und beim RP-Lite hängen die Displays von einem zylindrischen "Hals" herab, der genug Platz zur Unterbringung der Komponenten für beide Bewegungsachsen bietet. Der Hals des RP-Vita ist sowohl in Form als auch in der Größe völlig unterschiedlich und gerade einmal 10 cm breit und 4 cm dick. In diesem Bauraum konnten die beiden Sätze von Motoren, Getrieben, Encodern, Kupplungen usw. nicht untergebracht werden. Stattdessen trennte das Team die Bewegungsachsen voneinander und platzierte die Schwenkkomponenten im "Schulterbereich" oben am Torso und die Neigeelemente dort, wo das Display am Hals befestigt ist.

Es gab nur einen Haken bei diesem Ansatz: Der Schwenkmotor musste nicht nu

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