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Medizinroboter & robotische Assistenzsysteme

Dynamik und Innovation – Merkmale, durch die sich die Medizintechnikbranche auszeichnet und abhebt. Dies wird zum einen durch die hohe Anzahl an Patentanmeldungen verdeutlicht und zum anderen durch die Einführung innovativer und zukunftsorientierter Produkte auf dem Markt. Ein Produktsortiment, das aktuell die Medizintechnik und den gesamten Gesundheitssektor revolutioniert, sind Medizinroboter und robotische Assistenzsysteme. Bei zunehmendem Mangel an medizinischem Fachpersonal können Medizinroboter Engpässe kompensieren und dabei den Qualitätsstandard aufrechterhalten oder sogar optimieren.

Unsere neue Ausgabe des arcoro INNOVATIONS bietet eine umfassende Einführung in die Thematik medizinischer Roboter, ihre verschiedenen Einsatzbereiche und aktuelle Trends. Erfahren Sie mehr über OP Roboter, Pflegeroboter, Exoskelette und Co. Zudem liefern wir Ihnen Einblicke in Schlüsseltechnologien. Lassen Sie sich von nationalen und internationalen Big Playern und Hidden Potentials überraschen! Ein weiteres Highlight bietet ein ausführliches Interview mit einem Branchenexperten – konnten wir Ihr Interesse wecken? Informieren Sie sich jetzt und profitieren Sie von unseren Recherchen und Auswertungen!

Inhalt

Medizinroboter & robotische Assistenzsysteme

  • Historie, Trends und Einsatzgebiete
1
Aktuelle Haupttrends im Gesundheitssektor

  • OP der Zukunft durch intelligente, robotische Systemlösungen
  • Robotics as a Service (RaaS)
  • Kognitive Medizinroboter
5
Gamechanger (national / international) 6
Interview

  • Herr Thomas Wiesner (BHS Technologies GmbH) berichtet über Medizinroboter, Visualisierungstechnik, Zukunftsaussichten und Herausforderungen der Branche
9
Deep Dive

  • UV-C Technologie
  • Exoskelette
  • Laborrobotik
  • Diagnoserobotik
  • Pflegerobotik
13
Herausforderungen & Ausblick 18
Umfrageergebnisse 20
ABOUT arcoro 25

Medizinroboter & robotische Assistenzsysteme – Historie, Trends und Einsatzbereiche –

Roboter sind generell keine Neuheit. In der Industrie werden sie bereits seit Jahrzehnten zur Konstruktion, Transport und Logistik eingesetzt. Maschinen, die autonom durch Sensorsignale oder vorprogrammierte Einstellungen Tätigkeiten ausführen. Automaten, die ferngesteuert, den Befehlen des Menschen gehorchen und diesen in seinen täglichen mechanischen Aufgaben unterstützen. In der Medizin hingegen sind robotische Lösungen bislang nur vereinzelt eingesetzt worden, etablieren sich nun aber zunehmend und flächendeckend in vielseitigen Einsatzbereichen.

Die ersten Prototypen für Medizinroboter werden bereits seit dem Jahr 1985 im Rahmen von Universitäts- und Forschungsprojekten entwickelt. Diese waren jedoch mehr experimenteller Natur und brachten viele Rückschläge mit sich. Computer Motion stellte einen der ersten chirurgischen Roboter her. Der Chirurgieroboter Aesop 1000 erhielt im Jahr 1993 die behördliche Zulassung für medizinische Eingriffe in den USA.

Medizinroboter zählen zu der Kategorie der Serviceroboter, die einen starken Wachstumsmarkt darstellen. Die stärksten Branchen für Serviceroboter sind Medizin, Logistik und Agrarwirtschaft, wovon der Marktanteil von Medizinrobotern 2019 bereits bei 47% lag und die mit Abstand höchsten Anteile in Bezug auf die Verkaufswerte erbrachte. 2018 erzielten Serviceroboter in der Medizin einen Umsatz von weltweit rund 3,5 Milliarden USD. Im Jahr 2020 stieg dieser Wert bereits auf 5,7 Milliarden USD an und für das Jahr 2023 werden Verkaufswerte in Höhe von 10,8 Milliarden USD prognostiziert.

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Die International Federation of Robotics (IFR) erwartet, dass bis 2023 eine jährliche Wachstumsrate von rund 31% im professionellen Bereich und ungefähr 26% im Endverbrauchersegment erreicht wird. Im Bereich der Medizinrobotik bietet das Portfolio an robotergestützten Chirurgielösungen mit rund 51% die höchsten verkauften Stückzahlen an. Robotische Systeme, die bei der Rehabilitation von Patienten unterstützen, folgen diesen mit weiteren 41%.

Betrachtet man die jüngste Generation von Medizinrobotern fällt auf, dass diese im Regelfall auf eine spezifische Indikation setzen. Der Fokus eines Medizinroboters liegt also auf der Ausführung eines konkreten Eingriffs oder der Behandlung ein und derselben wiederkehrenden Aufgabe. Unternehmen, Forschungs- und Entwicklungsinstitute arbeiten nun auch vermehrt an innovativen Lösungen für den universellen Einsatz. Das Ziel: intelligente Medizinroboter, die für verschiedene Eingriffe genutzt werden können und dabei benutzerfreundlich und erschwinglich sind.

Roboter sollen durch die Kombination aus modernster Bildverarbeitungstechnik, fortschrittlichster Sensorik, dem Einsatz von künstlicher Intelligenz sowie individuell abgestimmter Softwarelösungen das Gesundheitssystem in Zukunft revolutionieren. Patienten und medizinischem Fach- und Pflegepersonal sollen optimal versorgt und gewinnbringend unterstützt werden. Dennoch: selbst die besten Medizinroboter und robotischen Assistenzsysteme werden vermutlich in Zukunft auch noch auf den Menschen angewiesen sein.

Aktuelle Haupttrends im Gesundheitssektor sind:

1) OP der Zukunft durch intelligente, robotische Systemlösungen Umfrageergebnisse einer internationalen Studie von PwC zeigen, dass heutzutage rund 50% der Teilnehmer ihr Einverständnis erteilen würden, sich von einem Roboter operieren zu lassen. Eine andere Studie illustriert, dass bereits 35% der Deutschen glauben, dass Roboter bereits jetzt besser operieren können als ein menschlicher Arzt und 65% sind davon überzeugt, dass in spätestens 20 Jahren Roboter ihren menschlichen Pendants weit überlegen sein werden. In die robotergestützte Chirurgie wird viel Hoffnung gesetzt. Robotische Assistenzsysteme bieten vielfältige Vorteile für Krankenhäuser und Operationen, wie eine bessere Ergonomie des Operateurs, mehr Beweglichkeit bei besserer Bildgebung, höhere Präzision und Durchhaltevermögen bei längeren, komplizierten OPs. Des Weiteren werden die Operationsresultate für den Patienten optimiert und die Risiken reduziert. Erfahrungen weisen weniger Schmerzmittelbedarf, einen verkürzten Genesungsprozess und schnellere Gewinnung an Mobilität der Patienten auf. Ein besonders vielversprechender Trend besteht in der Durchführung von Operationen, bei denen Chirurg und Patient nicht nur räumlich sondern teilweise sogar kontinental getrennt sind, Während der Operateur seinen Patienten mit Hilfe hochauflösender Kameras und Bildgebungsverfahren vor sich sieht als stände er selbst am Operationstisch, können die Bewegungen und Handgriffe präzise und um ein Vielfaches kleiner von einem Roboter vor Ort durchgeführt werden. Dieser empfängt die Signale darüber, dass der Chirurg per Joystick oder spezifischer Ausrüstung Instrumente führt.

2) Robotics as a Service (RaaS) Robotics as a Service ist ein Geschäftsmodell, das es Unternehmen ermöglicht teure Roboterhardware für einen vertraglich vereinbarten Zeitraum zu mieten oder zu leasen. Auf diese Weise werden Unternehmen nicht durch fest gebundenes Kapital oder hohe Fixkosten eingeschränkt. Das bietet dem Gesundheitssektor die Möglichkeit robotische Lösungen zu testen, die Akzeptanz und Offenheit von Patienten gegenüber den Serviceassistenzen zu analysieren und die Vorteile der Innovation selbst zu testen ohne das Risiko zu haben auf hohen Anschaffungskosten sitzen zu bleiben.

3) Kognitive Medizinroboter In der Entwicklung kognitiver Medizinroboter sehen Experten vielversprechende Chancen gegenüber konventionellen Chirurgierobotern. Durch Machine Learning sollen robotische Systeme von und mit medizinischem Fachpersonal lernen und Operationsprozesse optimieren. Die Roboter sollen dann in der Lage sein Demonstrationen von komplexen Aufgaben zu verfolgen, das Vorgehen zu dokumentieren und im weiteren Verlauf selbst nachzuahmen. Außerdem kann robotisches Verhalten extrahiert werden, um somit Tätigkeiten durchzuführen, bei denen der Roboter aus den eigenen Erfahrungen lernt und das eigene Vorgehen für die Zukunft optimiert. Die größte Herausforderung bei lernenden Systemen weist die Verarbeitung von Sensordaten auf. Dies ist jedoch ausschlaggebend für die Entwicklung zuverlässiger, autonom agierender Robotersysteme, die eine ausgereifte Wahrnehmung der Umgebung voraussetzt

Ihr Ansprechpartner

Anne Plonz

Business Analyst