Healthcare-Roboter – Hilfe für Patienten und Pflegepersonal

Healthcare-Roboter helfen, Patienten bessere Ergebnisse zu liefern. Finden Sie heraus, wo sie helfen können, welche Vorteile und Einschränkungen sie haben und wie Sie sie beziehen können.

Der weltweite Markt für Gesundheitsroboter wird 2021 auf 10,56 Mrd. USD geschätzt. Laut Data Bridge Market Research wird er bis 2028 mit einer CAGR von 22,3% wachsen und 43,22 Mrd. USD erreichen.

Es gibt viele neue Anwendungen, für die es nur wenige Anbieter gibt. Einige Anwendungen sind ausgereift und viele Anbieter bieten Lösungen an.

In diesem Artikel untersuchen wir Gesundheitsroboter anhand der folgenden Themen:

• Reinigungs- und Desinfektionsroboter
• Sicherheits- und Überwachungsroboter
• Chirurgieroboter
• Robotik für die Prothetik
• Rehabilitationsroboter
• Roboter für die Ausbildung von medizinischem Personal
• Soziale und Telepräsenz-Roboter
• Patiententransferroboter
• Healthcare-Roboter für die Lieferung von Artikeln
• Kommissionier- und Dosierroboter
• So finden Sie den idealen Gesundheitsroboter

Roboter reinigen und desinfizieren

Desinfektionsroboter sind schneller und gründlicher als Menschen. Sie schützen das Reinigungspersonal. Und Reinigungsroboter können sogar den Zugang der Patienten zu teuren Geräten verbessern.

Viele kommerzielle Reinigungsroboter verwenden ultraviolette (UV) Strahlung, um Oberflächen zu desinfizieren. Studien haben die Wirksamkeit von UV-Strahlung bei der Abtötung von Viren und Bakterien gezeigt. Die Verwendung von UV ist eine "berührungslose" Reinigungsmethode. Es ist schneller als manuelle Methoden, bei denen mit einem Tuch abgewischt wird. Reinigungspersonal wird vor einer möglichen Infektion geschützt.

Die Technologie ist leicht verfügbar. Es gibt viele Anbieter zur Auswahl.

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Sicherheits- und Überwachungsroboter

Roboter, die Computer-Vision-Technologien verwenden, um Vitalparameter zu messen, werden entwickelt. KI-gestütztes Sehen ermöglicht Messungen ohne Körperkontakt mit dem Patienten. Zu den Vitalzeichen gehören Temperatur, Atmung, Puls und Blutsauerstoffsättigung. Obwohl es immer noch umstritten ist, kann der Blutdruck auch nur mit einer Kamera gemessen werden.

Die COVID-Pandemie beschleunigte die Bemühungen, kontaktlose Vitalparametermessungen durchzuführen. Eine berührungslose Methode reduziert das Risiko einer Kreuzkontamination.

Ein in der Entwicklung befindlicher Ansatz verwendet einen hundeähnlichen, vierbeinigen Roboter mit den daran befestigten Instrumenten. Der Roboter kann zu einem zugewiesenen Ziel fahren, Messungen durchführen und Bericht erstatten.

Solche Roboter sind noch nicht kommerziell erhältlich. Patientenmonitore, die kontinuierliche, kontaktlose Messungen durchführen, befinden sich in klinischen Studien.

Es stehen jedoch tragbare, medizinische Geräte zur Überwachung der Vitalfunktionen zur Verfügung. Das Gerät kann die Ergebnisse drahtlos übermitteln.

Chirurgische Roboter

Operationsroboter versprechen minimalinvasive Verfahren. Kleinere Schnitte senken das Risiko für Patienten und Chirurgen gleichermaßen. Weitere Vorteile sind weniger Komplikationen. Roboterchirurgie verursacht weniger Schmerzen und Blutverlust. Die Genesung ist schneller und Narben sind kleiner und weniger auffällig.

Allerdings stützen nicht alle Beweise diese Behauptungen.

Laut einer systematischen Übersichtsarbeit in den Annals of Internal Medicine gibt es "derzeit keinen klaren Vorteil bei den bestehenden Roboterplattformen, die kostspielig sind und die Operationsdauer verlängern." Diese Schlussfolgerung basierte auf einer relativ kleinen Anzahl von Patienten. Die Überprüfung besagt auch, dass weitere Verfeinerungen erwartet werden. "Zukünftige Versionen haben das Potenzial, klinische Ergebnisse ohne die bestehenden Nachteile zu verbessern." Studien werden weiterhin durchgeführt.

Ein einziger Anbieter hat den Markt für chirurgische Roboter in den letzten zehn Jahren dominiert. Neue Angebote befinden sich weltweit in verschiedenen Zulassungsstadien.

Robotik für die Prothetik

Der Markt ist robust für Robotergeräte, die Menschen mit fehlenden Gliedmaßen und damit verbundenen Behinderungen helfen. Die Geräte sind immer leistungsfähiger geworden. Einige prothetische Gliedmaßen werden durch Nervenenden an der Amputationsstelle gesteuert.

Im Fall einer Handprothese will der Benutzer bei manchen Geräten lediglich die Finger bewegen, und es passiert. Dies ist möglich, weil das Gehirn elektrische Impulse erzeugt. Das Signal wandert über Nerven. Auch bei einer amputierten Extremität gibt es an der Amputationsstelle noch elektrische Impulse. Diese elektrischen Impulse werden von den Roboteraktoren in Bewegung umgesetzt.

Bei weniger teuren Geräten muss der Benutzer die Position des prothetischen Handgelenks manuell einstellen. Eine solche manuelle Einstellung setzt voraus, dass der Benutzer eine funktionierende Hand hat. Andere Prothesen sind fortschrittlicher und der Benutzer kann das Handgelenk und die Finger nur mit seinem Willen steuern. Einige Geräte werden mit einer Smartphone-App geliefert, mit der der Benutzer die Bewegungen der Hand anpassen kann.

Auch für Beinprothesen stehen verschiedene Geräte zur Auswahl. Für eine weniger schwere Behinderung genügen einfachere Geräte. Vielleicht hat die Person immer noch die Kontrolle über ihre Muskeln und hat gerade einen Teil eines Beines vom Knie abwärts verloren. Bei schwereren Behinderungen werden einige Exoskelette am Körper des Benutzers befestigt. Das Exoskelett verfügt über elektrische Antriebe, die der Person beim Stehen und Gehen helfen.

Die Roboterprothetik macht weiterhin schnelle Fortschritte. Mit jedem Jahr kann mehr Behinderungen geholfen werden. Menschen, die früher dachten, sie würden nie aus dem Rollstuhl herauskommen, können heute mit Hilfe von Robotik gehen.

Eine Organisation hat sich zum Ziel gesetzt, Rollstühle bis 2035 überflüssig zu machen.

Eine solche Technologie ist nicht ohne erhebliche Kosten. Es ist möglicherweise noch nicht in Reichweite vieler Patienten. Es ist unklar, inwieweit die Krankenkassen solche Geräte bezahlen.

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Rehabilitationsroboter

Schlaganfall- und Hirnverletzungsopfer profitieren von Physiotherapie. Andere häufige Erkrankungen, die eine PT erfordern, sind Rückenmarksverletzungen und Nervenschäden. Aber die Physiotherapie ist für das Pflegepersonal arbeitsintensiv und kann anstrengend sein. Robotertechnologie hilft, die körperlichen Anforderungen an den Therapeuten zu verringern. Studien zeigen, dass Rehabilitationsroboter die Ergebnisse für Patienten verbessern.

Einige Roboter zielen auf die berufliche Hand-Augen-Koordination ab. Eine solche Therapie ist häufig bei Schlaganfallpatienten erforderlich. Die Behandlung wird durch die Einführung von Spielelementen angenehmer. Die Patienten sind motivierter, die Übungen fortzusetzen und länger zu verbringen. Die Ergebnisse werden also verbessert. Darüber hinaus hilft der Roboter mit einer Vielzahl von Statistiken, den Fortschritt zu überprüfen. Viele Anbieter bieten diese Art von Robotertherapien an.

Menschen beim Gehen zu helfen ist ein weiterer Bereich, in dem Robotertechnologie kommerziell verfügbar ist. Ein Ansatz ist ein Exoskelett, bei dem der Roboterrahmen an den Körper des Patienten geschnallt wird. Der Patient kann einen Knopf drücken und die elektrischen Antriebe helfen beim Aufstehen. Ein weiterer Tastendruck und die Robotik hilft dem Patienten beim Gehen. Die Roboteraktoren helfen dabei, einen Fuß vor den anderen zu setzen.

Für bettlägerige Patienten ist Physiotherapie sehr wichtig. Studien haben gezeigt, dass bettlägerige Patienten schnell Muskelmasse verlieren, wenn sie sich nicht bewegen. Physiotherapeuten helfen, indem sie insbesondere die Beine des Patienten auf bestimmte Weise bewegen. Dies ist jedoch ermüdend und führt oft zu Rücken- oder anderen Verletzungen für die Pflegekraft. Die US-amerikanischen National Institutes of Health haben eine Studie zur Häufigkeit solcher Schäden durchgeführt. Die Studie ergab eine hohe Inzidenz arbeitsbedingter Belastungen bei Physiotherapeuten. Solche Verletzungen traten jährlich bei 20,7 % der befragten Therapeuten auf.

Es wurden Roboter entwickelt, die den Patienten und den Therapeuten helfen. Der Therapeut befestigt einen Roboter-Gelenkarm am Bein des Patienten. Als nächstes "demonstriert" die Pflegekraft dem Roboter die Bewegung. Sobald er die Bewegung gelernt hat, kann der Roboterarm die Bewegung genau so oft wiederholen, wie es der Therapeut anweist.

Ein weiterer Rehabilitationsansatz beinhaltet eine Oberleitung sowie ein Exoskelett. An der Schiene aufgehängte Halteseile verhindern, dass der Patient stürzt. Und das Exoskelett unterstützt den Patienten bei den richtigen Gehbewegungen.

Einige Roboter-Ergo- und Physiotherapie sind für den Einsatz zu Hause konzipiert. Dabei handelt es sich in der Regel um Hand- und Fußtherapie. Die robotergestützten Bewegungen ermöglichen dem Patienten eine größere Bewegungsfreiheit. Die meisten dieser Robotertherapien werden als monatlicher Service angeboten. Anstatt den Roboter zu kaufen, mietet der Patient ihn so lange wie nötig.

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Roboter für die Ausbildung von medizinischem Personal

Die Ausbildung von Medizinern ist ein Bereich, in dem Robotik zunehmend zum Einsatz kommt. Ein Ansatz ist das Virtual Reality (VR) Training. Der Student trägt eine VR-Maske und "sieht" einen Operationssaal mit einem Team von Assistenten. Das VR-System reagiert auf die Sprachsteuerung. Der Student kann virtuelle Teammitglieder mit Namen ansprechen. Dem Lernenden kann unter vielen anderen Möglichkeiten direkt Medikamente in einer bestimmten Dosierung verabreicht werden. Die Behandlung des Herzinfarkts ist ein Beispiel für eine gute Anwendung für VR-Training.

Roboter-Patientensimulatoren (RPS) bieten ein risikoarmes und realistisches Trainingserlebnis. Schaufensterpuppen wurden in der Vergangenheit oft verwendet, aber ihnen fehlt die Fähigkeit, darauf zu reagieren. Die mangelnde Resonanz schränkt den Realismus des Trainings ein. Im Gegensatz dazu können sich Roboter-Patientensimulatoren bewegen, vor Schmerzen schreien und sogar auf eine Behandlung ansprechen. Studien zeigen, dass das Lernen besser erhalten bleibt, wenn die Simulation realistischer ist.

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Social- und Telepresence-Roboter

Patienten mit Demenz werden manchmal unruhig und gewalttätig. Viele dieser Patienten sind derzeit sediert. Manchmal werden sie mit Gurten physisch festgehalten. Große Erfolge wurden mit sozialen Robotern erzielt. Ein solcher Roboter sieht aus wie ein pelziges Robbenbaby. Andere sehen aus wie Kätzchen und Welpen. Viele Patienten, die Kontakt mit einem solchen Roboter haben, werden schnell sesshaft, lächeln und fühlen sich wohl. Es gibt keine Verwendung von Drogen. Natürlich funktioniert es nicht in allen Fällen. Wenn der Begleitroboter jedoch nicht effektiv ist, wird kein Schaden angerichtet.

Es gibt erhebliche Preisunterschiede, je nachdem, wie lebensecht das "Tier" ist. Teurere und anspruchsvollere Roboter haben viele Sensoren. Als Reaktion darauf, wenn sie gestreichelt werden, machen sie einen süßen und anerkennenden Gesichtsausdruck. Die Roboter machen lebensechte Geräusche und können sogar von ihren Besitzern lernen. Einige Begleitroboter kosten nur ein paar hundert Dollar – andere kosten Tausende.

Soziale Isolation und Einsamkeit sind bei älteren Menschen weit verbreitet. Als hilfreich haben sich mobile Telepräsenzroboter erwiesen. Der Roboter ist mit einem Videodisplay, einer Kamera, einem Mikrofon und einem Lautsprecher ausgestattet. Einige Modelle haben ein gewisses Maß an autonomer Bewegung. Oft kann der Benutzer den Roboter anweisen, sich zu bewegen oder jemanden per Sprachsteuerung anzurufen. Die Roboter fungieren als soziale Assistenten, die Menschen miteinander verbinden. Benutzer können an Termine und Aufgaben erinnert werden. Einige Modelle bieten eine kognitive Stimulation und regen den Benutzer zum Training an. Die Verbesserung der Sicherheit ist ein weiterer Vorteil, da der Roboter um Hilfe rufen kann, wenn der Benutzer stürzt oder um Hilfe schreit.

Trotz der Vorteile sind Telepräsenzroboter noch nicht weit verbreitet.

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Patiententransferroboter

Der Transfer von Patienten vom Rollstuhl in ein Bett ist schwierig. Es gefährdet den Patienten für eine sekundäre Verletzung. Auch die Pflegeperson kann sich verletzen. Bei großen Patienten ist der Transfer für das Pflegepersonal schwieriger. Oft sind für die Verlegung mehrere Pflegekräfte erforderlich.

Roboterlösungen für den Patiententransfer lösen diese Probleme. Ein Ansatz beinhaltet eine dünne Plattform, die auf einer mobilen Basis montiert ist. Der Bediener positioniert das Gerät neben dem Patientenbett. Unter Bedienersteuerung wird die Plattform durch Elektromotoren ausgefahren, um unter den Patienten zu fahren. Rotierende Bänder um die Plattform ziehen den Patienten auf die Oberfläche. So wird der Patient sicher auf der ausgefahrenen Plattform zentriert. Als nächstes drückt der Bediener einen Knopf, um die Plattform einzufahren. Jetzt wird der Patient auf der mobilen Basis des Roboters zentriert. Der Vorgang wird in umgekehrter Reihenfolge wiederholt, um die Übertragung auf eine Trage durchzuführen. Das Verfahren ist schonend und die Patienten berichten über ein geringes Bewegungsempfinden.

Ein anderer Ansatz besteht darin, eine Schlinge unter den Patienten zu legen, entweder im Bett oder im Rollstuhl. Der Roboter ist ein Miniaturkran, der die Schlinge mit dem Patienten anhebt. Ein Joystick steuert Robotermodelle. Elektrische Aktuatoren heben den Patienten sanft an und positionieren ihn unter der Kontrolle des Bedieners. Es ist eine flexible Lösung, die den Transfer vom Bett auf die Trage und zurück sowie vom Rollstuhl ins Bett ermöglicht. Dieser Roboterkran-Ansatz kann arbeitsintensiver sein als die im vorherigen Absatz beschriebene Lösung, da er das Unterlegen des Hebegurts unter den Patienten erfordert.

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Healthcare-Roboter für die Lieferung von Artikeln

In Krankenhäusern ist ein erheblicher Teil des Arbeitstages für medizinisches Personal auf Reisen. Roboter für die Bereitstellung im Gesundheitswesen reduzieren die Zeit, die Techniker in der Patientenversorgung mit dem Gehen verbringen. Weniger Zeitreisen bedeuten mehr Zeit für die Patienten.

Autonome mobile Roboter (AMRs) verändern das Gesundheitswesen, insbesondere in Krankenhäusern. AMRs können liefern

• Flüssigkeitsproben
• Proben
• Bettwäsche
• Mahlzeiten
• Medikamente
• Ausrüstung

zu und von den Patientenzimmern. Größere Gesundheitssysteme haben für solche Lieferungen pneumatische Schläuche und sogar Schienensysteme verwendet. Diese Methoden sind kostspielig und nicht flexibel, wenn Abläufe geändert oder Räume verlegt werden. AMRs können auf einem Korridor genauso schnell reisen wie Menschen. Sie können Hindernissen automatisch ausweichen. Sie können sogar eine neue Route planen, da jeder Roboter eine vollständige Karte der Anlage in seinem Speicher trägt.

Entscheidend ist, dass AMRs die Zeit sparen, die Krankenschwestern oder anderes Personal für den Transport dieser Gegenstände aufwenden würde.

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Robotik kommissionieren und dosieren

Eine gut sortierte Apotheke zu unterhalten und Medikamente zu verabreichen, sind arbeitsintensive Tätigkeiten. Robotersysteme reduzieren den Zeitaufwand für:

• Bestückung von Regalen – diese Aufgabe wird mit speziell entwickelten Einzugsscannern, Fördereinheiten, Roboterarmen und Regaleinheiten automatisiert
• Medikamente finden – Robotersysteme verwenden Barcodes oder QR-Codes und können Medikamente per Fingertipp automatisch abrufen
• Inventarverfolgung – immer genau und aktuell
• Pillen zählen – Maschinen machen es schneller und genauer

Ein großer Vorteil der automatisierten Medikamentenabgabe ist die Reduzierung von Fehlern. Eine einzelne Überdosis oder ein Vorfall mit falschen Medikamenten kann zu rechtlichen Schritten und immensen Konsequenzen führen.

Der Markt für automatisierte Arzneimittelabgabesysteme ist gut entwickelt und es stehen viele Anbieter zur Auswahl.

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So finden Sie den idealen Gesundheitsroboter für Ihr Unternehmen

HowToRobot ist eine globale Plattform, die Endbenutzer mit Roboter- und Automatisierungslieferanten weltweit verbindet. Wir haben das weltweit größte Verzeichnis von Robotikunternehmen. Mithilfe unseres Leitfadens finden Sie den Robotertyp, den Sie benötigen, der ideal für Ihre Anwendung geeignet ist.

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