Minimalinvasive Chirurgie Zukünftige Entwicklungen in der Viszeralchirurgie

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Der Blick auf die kommenden Jahre im Bereich der Viszeralmedizin zeigt, dass die Chirurgie in den nächsten Jahren fundamentale Impulse erfahren wird. Wegen aktueller Forschungen und technologischer Entwicklungen wird sie sich einer Fülle von Aufgaben stellen müssen.

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    Die Bedienung
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    Der LapAssistent unterstützt bei der räumlichen Orientierung durch Visualisierungen bei Resektionen der Leber.

Zukünftige Entwicklungen in der Viszeralchirurgie

Das Leitthema „Schwindende Fachgrenzen-Entwicklungen erkennen, Gemeinsamkeiten nutzen“ in der Fachzeitschrift „Der Chirurg“ vom Dezember 2010 spiegelt die zunehmende Interdisziplinarität der Fächer auf dem Boden einer zunehmenden Minimalisierung eines Eingriffes wieder. Den „Siegeszug der minimalinvasiven Techniken“, den Professor Jörg Rüdiger Siewert (2010) beschreibt, wird mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in den operativen und interventionellen Fächern anhalten. Durch neue medizintechnische Entwicklungen wird sich das Fach der Allgemein- und Viszeralchirurgie in den nächsten 20 Jahren tiefgreifend verändern. Insbesondere der Bildverarbeitung, der computerassistierten Chirurgie, der Simulation von Eingriffen und der Anwendung von Navigationshilfen werden große Bedeutung zugeschrieben.

Entwicklung der Chirurgie

Wissenschaftliche Chirurgie ist der Versuch, operative Grenzen zum Wohle unserer Patienten zu verschieben. In den vergangenen Jahrzehnten beruhte diese Grenzverschiebung des chirurgischen Fachgebietes insbesondere auf den signifikanten Verbesserungen der präoperativen Diagnostik, der Verfeinerung der chirurgischen Techniken, der Minimalisierung des Zugangstraumas, des perioperativen anästhesiologischen Managements, der Verbesserung der postoperativen Intensivmedizin und der verbesserten Unterdrückung des körpereigenen Immunsystems nach Organtransplantationen. Aber auch neue Erkenntnisse über kausale Krankheitsursachen und die Weiterentwicklung interventioneller Techniken, wie beispielsweise in der flexiblen Endoskopie, trugen und tragen wesentlich zum Patientennutzen bei.

Als fruchtbarer Boden für die erzielten Fortschritte dient die Medizintechnik. Medizintechnik ist ein Paradebeispiel für interdisziplinäres Zusammenwirken in der Medizin und speziell in der Chirurgie. Erst die enge Zusammenarbeit von beispielsweise Ingenieuren, Informatikern, Bildverarbeitern und Chirurgen ermöglicht – bedingt durch spezifische klinische Fragestellungen – die Einbettung technischer Entwicklungen in die klinisch-operative Anwendung.

Am Campus Lübeck des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein mündete diese Entwicklung beispielhaft in den Aufbau der „Graduate School for Computing in Medicine and Life Sciences“ und des im Wintersemester 2007/2008 eingerichteten Bachelor-Master-Studiengangs „Medizinische Ingenieurwissenschaft“ als interdisziplinärer Studiengang, der ganz besonders die Bereiche Medizintechnologie, Physik, Mathematik, Informatik und Medizin miteinander verbindet. In der Chirurgie spiegelte sich diese Entwicklung in der Gründung verschiedener nationaler Arbeitsgruppen und Fachgesellschaften wider (z.B. Chirurgische Arbeitsgemeinschaft für OP- und Instrumententechnik und Operationssaal-Organisation [CAOP] der DGAV, Deutsche Gesellschaft für Computer- und Roboter-assistierte Chirurgie [CURAC] und Sektion minimalinvasive Computer- und Telematik assistierte Chirurgie [CTAC] der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie).

Minimalinvasive Chirurgie und Medizintechnik

Die weitere Minimalisierung des Zugangstraumas steht im Vordergrund. Dies setzt zukünftige Entwicklungen der Medizintechnik und insbesondere der Informationswissenschaft und der Bildverarbeitung voraus. Genauer betrachtet geht es darum, präoperative und präinterventionelle Bilddaten in das eigentliche Eingriffsszenario zu integrieren. Dieser Vorgang wird als Registrierung bezeichnet und oft fälschlicherweise, da recht verständlich, als „Bildfusion“ dargestellt. Zudem sollen mechatronische Assistenz-systeme nicht nur eine Übertragung von Daten auf das Operationsgebiet ermöglichen, sondern auch eine Adaptation und „Neuberechnung“ während eines Eingriffes. Autoren wie Hornegger und Kollegen (2011) kritisieren zu recht die geringe Akzeptanz derartiger medizintechnischer Systeme, die derzeit die Entwicklung vom prototypischen Stadium in erste zugelassene Systeme durchlaufen. Die schnellen Innovationszyklen derartiger Entwicklungen und die Komplexität der Systeme stehen diametral zu den vorhandenen klinischen Ergebnissen und dem zu erwartenden Patientennutzen. Ökonomische Betrachtungen bleiben dabei noch außen vor, da die Finanzierung gegenwärtig häufig im Rahmen von Forschungsprojekten sichergestellt wird. Die Bedienung ist meist jedoch nur durch zusätzliches technisches Assistenzpersonal möglich. Die ergonomische Nutzerfreundlichkeit als auch die generelle Akzeptanz bei Ärzten und Pflegefachkräften sind dabei erschreckend niedrig, da solche Systeme selten und nur in spezifischen klinischen Fällen angewandt werden. Hier muss zukünftig die Hürde der Nutzerfreundlichkeit und die Akzeptanz des Personals mehr in den Vordergrund gerückt werden, da andernfalls vielversprechende Techniken keine klinische Verbreitung erlangen werden.

Die Vielzahl der zu verarbeitenden Soft- und Hardwarekomponenten thematisiert Ortmeier (2011) in seinem Beitrag zur Mechatronik. Das Zusammenspiel von Elektrotechnik, Aktorik, Sensorik, Mechanik, Modellierung, Prozessrechentechnik und Informationsverarbeitung erlaubt in Zukunft ungeahnte Neuerungen in der Medizintechnik. Ein aktuelles Beispiel sind verschiedene Systeme zur Simulation minimalinvasiver Eingriffe. Ein Training an diesen Simulationen führt zu einer kürzeren Lernkurve im OP. Ein derartiges Training ist bei Piloten bereits selbstverständlich und wird zukünftig auch in der Chirurgie Einzug halten. Empfehlungen amerikanischer Fachgesellschaften gehen so weit, dass ein Laparoskopiker auch als Facharzt regelmäßig an einem Simulations-Trainingsprogramm teilnehmen sollte.

Entwicklung der Medizintechnik

Entgegen den Prognosen der ökonomischen Rahmenbedingungen des Gesundheitswesens für das Jahr 2025 sind die der medizintechnischen Industrie als gut zu bezeichnen.

Der Branchenverband Spectaris erwartet für das Jahr 2011 eine Fortsetzung des Marktwachstums. Der jährliche Inlandsumsatz der rund 1.150 deutschen Medizintechnik-Hersteller liegt derzeit bei rund sieben Milliarden Euro, das Exportgeschäft bei etwa 11,4 Milliarden Euro. Die Beschäftigtenanzahl beträgt aktuell etwa 87.000 und soll nach Schätzungen von Spectaris in der Zukunft noch weiter steigen. Dies bestätigte auch die Bundeskanzlerin Angela Merkel in ihrer Rede anlässlich der Medica im letzten Jahr. So läge der Anteil der Medizintechnik am Bruttoinlandsprodukt (BIP) derzeit bei rund neun Prozent und damit erstmalig vor dem der Automobilindustrie.

Entwicklung der Anzahl von Chirurgen

Auf Basis der Arztzahlen der Bundesärztekammer lässt sich die Entwicklung der kommenden zehn Jahre hochrechnen: Basierend auf den Daten aus dem Jahr 2006 waren im ambulanten und stationären Sektor rund 28.500 Chirurgen tätig. Bis 2020 sind rund 12.000 von ihnen im Rentenalter. Allein aus dem stationären Bereich haben bis 2020 rund 32 Prozent der derzeit aktiven Chirurgen das Rentenalter erreicht. Hochrechnungen ergeben, dass sich der Bedarf an Chirurgen bis zum Jahr 2030 im Vergleich zu 2020 verdoppelt. Es werden möglicherweise rund 9.000 Chirurgen fehlen. Nach Aussagen des Berufsverbandes der deutschen Chirurgen (BDC) kann derzeit davon ausgegangen werden, dass bundesweit jährlich zwischen 400 und 600 angehende Kollegen ihre Ausbildung beginnen. Selbst bei geringer Fluktuation und Abbrecherquote klafft demnach eine Lücke von mindestens 500 Chirurgen pro Jahr auf.

Herausforderungen der Zukunft

Die Anzahl der chirurgisch und interventionell tätigen Ärzte, die sich medizintechnisch engagieren, sollte in Zukunft wachsen, da ohne medizinischen Sachverstand keine sinnvollen Entwicklungen für den Patienten realisierbar sind.

Die Medizintechnik als Paradebeispiel für interdisziplinäres Arbeiten muss gerade auch an Universitätskliniken weiter ausgebaut werden. Wegen zunehmender ökonomischer Zwänge werden Versorgungskliniken keine relevanten personellen und materiellen Ressourcen zur Verfügung stellen können, gleichwohl das Interesse und die Expertise auch hier vorhanden wären. An vielen universitären Standorten existieren bereits medizintechnische Cluster in unterschiedlicher Ausprägung und enger Kooperation zwischen technischen und medizinischen Fakultäten und bilden somit den Boden für weitere fruchtbare Entwicklungen.

Die Viszeralmedizin kann und muss die neuen technischen Entwicklungen aufgreifen und zusammen mit den medizintechnisch verbundenen Instituten und der medizintechnischen Industrie zielgerichtet und klinisch sinnvoll auf den Patientennutzen ausgerichtet begleiten. Den klinisch-wissenschaftlichen Viszeralmediziner werden hier eine Schrittmacherfunktion und eine klinische Bringschuld zuteil.

Dem wissenschaftlichen Viszeralmediziner obliegt die Pflicht, sinnvolle von weniger sinnvollen Anwendungen zu unterscheiden und den Patientennutzen von Marketingaspekten zu trennen. Hier sind zunehmende Überprüfungen von medizintechnischen Innovationen unter Studienbedingungen erforderlich. Als Infrastruktur können bestehende Institutionen, wie z.B. das Studiennetzwerk Chir-Net und die ZKS, genutzt werden.

In Zukunft sollten neuartige medizintechnische Anwendungen unter dem Dach eines Fachverbands in zertifiziertem Rahmen ausgebaut und weiterentwickelt werden. Dies beinhaltet auch die Schulung des OP-Pflege- und Assistenzpersonals, da die Akzeptanz dieser Berufsgruppe entscheidend für die intraoperative Anwendung künftiger komplexerer Medizintechnik ist.

Möglicherweise müssen die derzeit existierenden viszeralmedizinischen Arbeitsgemeinschaften und Interessensgruppen bis zum Jahr 2025 unter dem Dach einer „AG Medizintechnik“ gebündelt werden. Eine zu feine medizintechnische Subspezialisierung (z.B. Doppelbearbeitung von Themen) mit zu geringer (aktiver) Mitgliederanzahl und dadurch bedingter minimierter Erkennbarkeit könnte so vermieden werden. Eine gemeinsam in Zukunft noch genauer zu entwickelnde „AG Medizintechnik“ hätte weiter den Vorteil, dass keine satzungsgemäßen Einschränkungen der Thematik bestünden und entsprechender Rahmen und Platz auch für „Wild Cards“ vorhanden wäre.

Das Krankenhaus im Allgemeinen und seine viszeralmedizinischen Fachdisziplinen im Besonderen sind für Ärzte, Pflegekräfte und Patienten in erster Linie soziokulturelle und keine ökonomischen Einrichtungen. Es ist die Herausforderung und Gratwanderung unserer Generation, den medizintechnischen Fortschritt unter dem enger werdenden Mantel der personellen und zeitlichen Ausstattung und dem zunehmenden ökonomischen Druck zu begleiten und zu entwickeln. Die medizinisch-klinische Anwendung sollte auch zukünftig als treibende Innovationskraft der Medizintechnik dienen.

Einem Teil des Artikels liegt die Publikation „Kleemann M. & Bajbouj M. (2011) Viszeralmedizin 2025 – Ansichten der nächsten Generation. Endoskopie Heute 1, 28-33“ zugrunde.