Roboterassistierte Chirurgie

Die roboterassistierte Chirurgie ist eine Weiterentwicklung der laparoskopischen Chirurgie, wobei die Chirurg:innen operative Instrumente mittels Telemanipulatoren fernsteuern. Die Forschung an dieser Technologie begann bereits in den 1980er-Jahren und wurde insb. durch das US-amerikanische Militär vorangetrieben, um chirurgische Eingriffe bei Soldat:innen in Kriegsgebieten oder auf See durch weit entfernte Spezialist:innen zu ermöglichen. Die erste roboterassistierte Operation war eine Cholezystektomie, die im März 1997 in Belgien mit dem Prototyp „Mona Lisa“ durchgeführt wurde. Nach der Zulassung des DaVinci-Systems in den USA im Jahr 2000 folgte die erste transatlantische Operation, bei der ein Chirurg in New York eine Patientin in Straßburg cholezystektomierte (sog. Lindbergh-Operation).

Seitdem hat sich der Einsatz roboterassistierter Eingriffe in vielen chirurgischen Disziplinen etabliert, darunter Allgemein- und Viszeralchirurgie, Urologie, Gynäkologie, Herz- und Thoraxchirurgie. Mittlerweile lassen sich hochkomplexe Eingriffe mit dieser Technik durchführen. Zu den wesentlichen Vorteilen gehören eine sehr gute dreidimensionale Sicht, die hohe Präzision der Instrumentenbewegungen sowie eine verbesserte Ergonomie für die Operateur:innen. Demgegenüber stehen insb. die hohen Anschaffungs- und Instandhaltungskosten sowie ein erhöhter Zeitaufwand der Eingriffe. Die Anzahl der robotischen Systeme in Deutschland ist von etwa 100 im Jahr 2018 auf >200 im Jahr 2022 angestiegen und wächst weiterhin stetig. Mit dem Einsatz künstlicher Intelligenz erscheint künftig eine Steigerung der Automatisierung in der robotischen Chirurgie möglich.

Im weiteren Sinne zählen zur roboterassistierten Chirurgie auch Navigationsassistenten (computerunterstützte Systeme zur Positionierung von chirurgischen Instrumenten oder Implantaten) und robotische Endoskopiesysteme, die nicht Inhalt dieses Kapitels sind.

• Roboterassistierte Chirurgie: Teilgebiet der Roboterchirurgie, bei der Eingriffe mithilfe roboterassistierter Systeme durchgeführt werden (mit aktuell geringer Automation ) ^[1]
  • Telemanipulator: Mechatronisches System, bei dem ein:e Operateur:in chirurgische Instrumente über einen Computer steuert („OP-Roboter“)
  • Robotischer Navigationsassistent: Computergestütztes System zur Positionierung von chirurgischen Instrumenten oder Implantaten ^[1]
  • Robotisches Endoskopiesystem
• Spezielle Techniken und Instrumente
  • Dual Docking: Intraoperatives Abdocken und Umpositionieren des Patientenwagens ^[2]
  • Clutchen: Kurzzeitiges Entkoppeln der Handbewegungen der operierenden Person von den Instrumenten, um die Arbeitsposition neu auszurichten, ohne das Instrument im Körper zu bewegen
  • Endowrist-Instrument: Gelenk am Ende eines chirurgischen Instruments mit mehr Freiheitsgraden als ein Handgelenk; wiederverwendbar für eine bestimmte Anzahl an Docking-Vorgängen

Die roboterassistierte Chirurgie umfasst streng genommen auch Navigationsassistenten und robotische Endoskopiesysteme – diese sind jedoch nicht Inhalt dieses Kapitels!

• Anzahl der Eingriffe in Deutschland ^[3]
  • Zwischen 2017 und 2020: Ca. 100.000 roboterassistierte Eingriffe
  • Anteil langsam steigend: Von 0,35% (2017) auf 0,82% (2020)
• Anzahl robotischer Systeme in Deutschland ^[3][4]
  • 2018: Ca. 100 Systeme
  • 2022: >200 Systeme

Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die epidemiologischen Daten auf Deutschland.

Indikationsstellung

• Prüfen der Voraussetzungen zur Durchführung des Verfahrens
  • Robotisches OP-System mit adäquater technischer Ausstattung verfügbar
  • Ausgebildetes und erfahrenes OP-Team vorhanden
  • Patient:in kommt infrage
  • Prinzipiell geeigneter Eingriff geplant (siehe auch: Roboterassistierte Eingriffe)
  • Keine Kontraindikationen für eine Laparoskopie vorhanden
• Individuelle Nutzen-Risiko-Abwägung unter Berücksichtigung von
  • Patienten- und eingriffsabhängigen Risikofaktoren
  • Potenziellen Vor- und Nachteilen des Verfahrens

Risikofaktoren bei roboterassistierten Eingriffen

• Patientenabhängige Faktoren
  • Alter >70 Jahre
  • Deutliches Über- oder Untergewicht ^[5]
  • ASA-Klassifikation >3
  • Maligne Tumoren
  • Komorbiditäten ^[2]
    • Kardiopulmonal, inkl. arterieller Hypertonie
    • Okulär
    • Zerebrovaskulär
• Eingriffsabhängige Faktoren
  • Komplexer Eingriff, bspw.
    • Mehrere abdominelle Quadranten betreffend
    • Zwei-Höhlen-Eingriff
  • Erwarteter Blutverlust >500 mL

Vor- und Nachteile von roboterassistierten Eingriffen ^[4][6][7]

• Vorteile
  • Geringes OP-Trauma
  • Schnelle Rekonvaleszenz
  • Geeignet bei Adipositas
  • Geeignet bei begrenztem OP-Gebiet (mehr Freiheitsgrade als bei der Laparoskopie)
  • Verringerte Strahlenbelastung bei Interventionen mit intraoperativer Bildgebung
• Nachteile
  • Längere OP-Dauer
  • Konversion teilweise aufwendig
  • Kostenintensiv
• Siehe auch: Vor- und Nachteile der laparoskopischen Chirurgie

Bei der Indikationsstellung für einen roboterassistierten Eingriff sind die individuellen Risikofaktoren sowie die potenziellen Vor- und Nachteile sorgfältig abzuwägen!

Typische roboterassistierte Eingriffe ^[7]

• Allgemein- und Viszeralchirurgie ^[3][4][8][9]
  • Gastrointestinale Chirurgie
    • Rektum: Rektumresektion , Rektumexstirpation, Rektopexie ^[10]
    • Kolon: (Erweiterte) Rechtshemikolektomie, Linkshemikolektomie, Sigmaresektion
    • Magen : Fundoplikatio, Gastrektomie, Magenteilresektion
    • Bariatrische Eingriffe: Schlauchmagenresektion, Magenbypass
    • Ösophagus: Abdominothorakale Ösophagusresektion
  • Hepatobiliäre Chirurgie
    • Leber: Lebersegmentresektion, Hemihepatektomie, Hepatektomie
    • Gallenblase: Cholezystektomie
  • Hernien: TAPP, Nabelhernienverschluss, Narbenhernienverschluss
  • Pankreas: Pankreaskopfresektion, Pankreaslinksresektion, Pankreatektomie
  • Milz: Splenektomie, Teilentfernung der Milz ^{[11][12][13][14]}
  • Endokrine Chirurgie: Hemithyreoidektomie, Dunhill-Operation, (intrathorakale) Thyreoidektomie
• Urologie
  • Radikale Prostatektomie ^[15]
  • Partielle Nephrektomie
• Gynäkologie ^[16]
  • Subtotale und totale Hysterektomie
  • Pelvine Lymphadenektomie
  • Myomektomie
  • Sakrokolpopexie
  • Entfernung von Ovarialzysten
  • Trachelektomie
  • Chirurgische Therapie der Endometriose
• Herzchirurgie ^[17]
  • Mitralklappenersatz, Aortenklappenersatz
  • Koronararterielle Bypasschirurgie
  • Eingriffe bei angeborenen Herzfehlern
  • Linksventrikuläre Elektrodenimplantation
  • Herztransplantation
• Thoraxchirurgie
  • Thymektomie
  • Entfernung von Mediastinaltumoren
  • Lungenteilresektion

Relative Kontraindikationen ^[18]

• Aufgrund einer notwendigen (extremen) Kopftieflagerung
  • Okuläre Risikofaktoren
  • Zerebrale Vorerkrankungen
  • Schwere kardiopulmonale Vorerkrankungen
• Aufgrund der Anlage eines Kapnoperitoneums, siehe: Kontraindikationen für eine Laparoskopie

Allgemeine Kontraindikationen lassen sich aufgrund der Bandbreite der Eingriffe schwer definieren – je nach Eingriff gelten spezifische Besonderheiten!

Es werden die wichtigsten Kontraindikationen genannt. Kein Anspruch auf Vollständigkeit.

Aufbau von Telemanipulatoren ^{[1][2][6][20]}

• Chirurgen-Konsole, geschlossen oder offen
  • Ergonomischer Sitz
  • Bildschirm für Operateur:in
  • Steuerungseinheit: Bewegung der flexiblen Instrumente und der Kamera
• Patientenwagen oder Bedside Units: Patientenseitige Robotikeinheit mit Roboterarmen inkl.
  • Chirurgischen Instrumenten, meist Endowrist-Instrumente
  • Endoskopischer Kamera
• Videoturm
  • Bildschirm für OP-Team
  • Kameraeinheit mit Lichtquelle, Videoprozessor
  • Ggf. Insufflator, DVD-Rekorder, Einheiten für Elektrochirurgie

Allgemeine Vor- und Nachteile von Telemanipulatoren ^{[2][4][6][19]}

Vorteile

• Optik
  • Gute 3D-Sicht (optische plus digitale Vergrößerung) ^[2]
  • Stabilisierte Kameraführung durch Chirurg:in
  • Fluoreszenz-Darstellung mit Indocyaningrün möglich (FireFly©)
• Instrumentenführung
  • 6–8 Freiheitsgrade der Instrumente
  • Sehr präzise, auch skalierte Bewegungen möglich
  • Filtern ungewollter Bewegungen, bspw. Reduktion des physiologischen Tremors
  • Übertragung der Bewegungen in Echtzeit ^[21]
• Für Operateur:in
  • Gute Ergonomie
  • Verringerte Strahlenbelastung bei Interventionen mit intraoperativer Bildgebung
  • Gute Möglichkeiten der chirurgischen Aus- und Weiterbildung, u.a. Telemonitoring
• Für Patient:innen
  • Geringes Trauma und kürzere Rekonvaleszenz als bei anderen Techniken
• Großes Potenzial für zukünftige Optimierungen
  • Augmentierte Realität bzw. intraoperative Navigation mit Einblendung von Bildgebung
  • Maschinelles Lernen bzw. künstliche Intelligenz

Nachteile

• Hohe Kosten
• Trainingsaufwand
  • Einlernen und Ausbildung häufig nur einzelner Operateur:innen und OTAs (durch Zeit- und Kostenaufwand)
  • Positionierung der einzelnen Roboterarme/-module von besonderer Bedeutung, um ohne Kollision alle Zielstrukturen zu erreichen
• Instrumentenführung
  • Fehlendes haptisches Feedback (bei vielen Systemen)
  • Blutungskontrolle kann erschwert sein
  • Eingeschränkte Auswahl an Instrumenten
• Geringe Flexibilität
  • Meist platzintensiv
  • Große Systeme können nur in einem OP-Saal verwendet werden
  • Bei geschlossenen Chirurgen-Konsolen: Operateur:in nicht steril , eingeschränkte Kommunikation mit restlichem OP-Team
  • Eingeschränkte Zugänglichkeit der Person bei angedockten Roboterarmen
• Eingeschränkte Datenlage: Vergleich mit etablierten Techniken noch lückenhaft

Eigenschaften spezieller Telemanipulatoren ^[19]

Sowohl für das Assistieren als auch für das Operieren an einem Telemanipulator sind spezielle Trainings (an Übungssystemen und Kadavern) notwendig!

Präoperative Vorbereitungen

• Perioperatives Management
  • Präoperative Diagnostik und Laboruntersuchungen
  • Perioperativer Umgang mit Vormedikation
  • Für darmchirurgische Eingriffe siehe insb.:
    • Präoperatives Management bei darmchirurgischen Eingriffen
    • Präoperative Darmvorbereitung
  • Für Informationen zur OP-Vorbereitung auf Station und den Ablauf im OP siehe:
    • Unmittelbar perioperatives Management
    • Surgical Safety Checklist
• OP-Planung
  • Wahl des chirurgischen Systems
  • Lagerung
  • Positionierung der Trokare und damit auch der Operationsarme je nach OP-Gebiet
    • Sicherheitsabstand der Operationsarme beachten
    • Ggf. vorher anzeichnen
• Aufklärung
  • Spezielle Aufklärung für roboterassistierte Eingriffe
    • Erklärung der Funktionsweise: Chirurg:in operiert, Bewegungen werden vom Roboter ausgeführt
    • Ablauf prä, intra- und postoperativ
    • Indikationen bzw. Vorteile/Nutzen im Vergleich zu alternativen Methoden
    • Spezielle Risiken und potenzielle Komplikationen, Kontraindikationen
    • Alternative Methoden
  • Aufklärung des individuellen Eingriffs, siehe auch:
    • Chirurgische Aufklärung
    • Chirurgische Aufklärung: Besonderheiten in der Darmchirurgie

Material ^[22]

• Laparoskopische Instrumente
  • Instrumente zum Anlegen und Verschließen der Zugänge
  • 12 mm Kamera-Trokar und je zwei große und kleine Instrumenten-Trokare
  • Instrumente zum Blutungsmanagement: Monopolares Häkchen, chirurgische Clips mit Applikator, Sauger
  • Optiken mit 0° und 30°
• Robotische Instrumente
  • Telemanipulator
  • Robotische Trokare
  • Kamera-Adapter
  • Spezielle robotische Instrumente
• Sterile Abdeckungen, auch für die robotischen Arme und den Patientenwagen

Unmittelbar präoperative Vorbereitung

• Team: Speziell ausgebildet und trainiert für robotische Eingriffe
  • Operateur:in, Bedside Assistant , OTAs
  • Anästhesie-Team
  • OP-Techniker:in
• Telemanipulator: Kabelverbindungen kontrollieren und einschalten
• Lagerung
  • OP-Tisch, der auch steile Lagerungen unterstützt
  • Stabilisierung der Patient:innen (bspw. Vakuummatratze, Schulterstütze, Beinschalen)
  • Polsterung an Druckpunkten (bspw. Gelmatte, Schaumstoffpolster)
  • Gesichtsschutz (bspw. Bügel oder Schaumstoffmaske)
  • Siehe auch: Patientenlagerung im OP
• Positionierung der verschiedenen Komponenten des Telemanipulators und des OP-Teams
  • Operateur:in sollte Blick auf den OP-Tisch haben
  • Genug Raum für OP-Team, um sich zu bewegen
  • Videoturm nahe Patientenwagen
• Wahl der Instrumente und Instrumentenbelegung
• Weitere allgemeine Schritte zur OP-Vorbereitung, bspw.
  • Anzeichnen der Trokarlinie
  • Steriles Abwaschen und Abdecken
  • Team Time-out und Surgical Safety Checklist

Anlage des Kapnoperitoneums, Trokarplatzierung und Docking

• Anlage des Kapnoperitoneums, bspw. an der geplanten Kameratrokareintrittsstelle
  • Offenes Vorgehen nach Hasson-Technik oder geschlossenes Vorgehen mit Veres-Nadel
  • Anzeichnen der Trokarlinie
  • CO₂-Insufflation bis zu 15 mmHg
  • Einbringen von Kameratrokar und Kamera
• Trokarplatzierung: Anlage der robotischen Trokare und ggf. eines laparoskopischen Trokars für chirurgische:n Assistent:in
  • Identifizierung des OP-Gebiets
  • Kameratrokar sollte auf der gleichen Linie liegen wie das Zielgebiet (max. 20 cm entfernt)
  • Abstand zwischen den robotischen Trokaren mind. 6–10 cm
• Ggf. Lagerung des OP-Tisches in die (zumindest vorerst) endgültige OP-Position
• Docking: Verbinden der Trokare mit den Roboterarmen auf dem Patientenwagen
  • Zielmanöver (Targeting)
  • Einführung der Instrumente unter Sichtkontrolle

Operationsschritte

• Systematische Inspektion
  • Innerhalb des Kompartiments orientieren
  • Lage und Ausdehnung der Pathologie beurteilen
  • Suche nach klinisch stummen Befunden (z.B. Metastasen, Verwachsungen, Verletzungen beim Zugang)
  • Mobilität der Organe beurteilen
• Durchführung der erforderlichen Maßnahmen je nach Art des Eingriffs
  • Kollision der Roboterarme vermeiden
  • Ggf. Dual Docking
  • Ggf. hybride Technik mit Laparoskopie
• OP-Ende
  • Instrumente entfernen
  • Roboterarme von den Trokaren abdocken, Patientenwagen kann vom OP-Tisch entfernt werden
  • Trokare unter Sicht entfernen
  • Kamera und Kameratrokar entfernen
  • Kapnoperitoneum ablassen
  • Zählkontrolle des Materials
  • Faszie verschließen: Bei Faszieninzisionen >1 cm (Vorbeugung von Trokarhernien)
  • Haut verschließen: Mittels Einzelknopfnaht, Intrakutannaht, Rückstichnaht oder Klammernaht und Schutz durch sterilen Verband/Pflaster
• Sign-out
  • Teamübergreifende Zusammenfassung des Operationsverlaufs mit ergriffenen Maßnahmen
  • Etwaige wichtige Nachbehandlungen
  • Vorhandene Pathologiepräparate
  • Bestätigung der vollständigen Zählkontrolle

• Technische Störungen und Gerätefehler
  • Probleme mit Video/Bildgebung
• Probleme bei der Instrumentenführung
  • Kontrollverlust über die Instrumente, unkontrollierte Bewegungen
  • Materialbruch, Verlust von Instrumententeilen, ggf. mit daraus resultierenden Verletzungen
• Bedienungsfehler (inkl. fehlerhafte Trokarplatzierung)
  • Kollision der Roboterarme bzw. Verletzungen durch die sich bewegenden Roboterarme
  • Unbeabsichtigte Betätigung von Instrumenten
• Folgen der längeren OP-Dauer
  • Postoperative pulmonale Komplikationen ^[24]
  • Kardiovaskuläre Komplikationen
• Lagerungsschäden ^[2]
• Konversion zur laparoskopischen oder offenen Chirurgie
• Siehe auch:
  • Allgemeine postoperative Komplikationen
  • Komplikationen der laparoskopischen Chirurgie

In der roboterassistierten Chirurgie stellen periphere Nervenläsionen die häufigsten Komplikationen dar, während kardiale und ophthalmologische Ereignisse die schwerwiegendsten Folgen haben! Begünstigt werden diese durch eine steile Trendelenburg-Lagerung, das Kapnoperitoneum sowie eine lange Operationsdauer.“ ^[25]

Es werden die wichtigsten Komplikationen genannt. Kein Anspruch auf Vollständigkeit.