Catherine Mohr: Vergangenheit, Gegenwart und robotische Zukunft der Chirurgie

Ein Vortrag über chirurgische Roboter ist immer auch ein Vortrag über die Chirurgie. Und obwohl ich versucht habe, nicht allzu explizites Bildmaterial zu benutzen, bitte ich Sie, im Auge zu behalten, dass Chirurgen eine völlig andere Beziehung zum Blut haben als normale Menschen. Denn letztendlich wäre, was ein Chirurg an seinem Patienten vornimmt, wenn es ohne Einverständnis geschehen würde, eine schwere Straftat. Chirurgen sind die Schneider, die Klempner, die Zimmermänner, manche würden sogar sagen, die Metzger, der medizinischen Welt. Sie schneiden auf, formen um, gestalten Neues, lenken um und bessern aus. Jedoch muss man über chirurgische Instrumente und die Entwicklung der chirurgischen Technologie zusammen sprechen.

Also, um Ihnen zu zeigen, wo wir uns momentan befinden mit den chirurgischen Robotern und wo wir uns in der Zukunft hin entwickeln werden, möchte ich Ihnen einen kurzen Ausblick darauf geben, wie wir überhaupt so weit gekommen sind. Wie wir überhaupt darauf gekommen sind, zu glauben, dass Chirurgie akzeptabel ist, dass das etwas ist, das durchführbar ist, dass diese Art von Aufschneiden und Umgestalten in Ordnung ist.

Also, hier nun ein kurzer Blick ungefähr 10.000 Jahre zurück. Hier haben wir einen trepanierten Schädel. Und Trepanation heißt im Grunde nur, ein Loch in den Schädel zu fräsen. Und viele, viele hundert Schädel wie dieser hier sind in archäologischen Ausgrabungsstätten auf der ganzen Welt gefunden worden, alle fünf bis zehn Tausend Jahre alt. Fünf bis zehntausend Jahre! Stellen Sie sich nun mal folgendes vor: Sie sind ein Heiler in einem Dorf in der Steinzeit. Und Sie behandeln dort jemanden, von dem Sie keine Ahnung haben, was ihm fehlen könnte (Oliver Sacks wird erst in einer halben Ewigkeit geboren werden). Er bekommt Krampfanfälle. Und Sie verstehen das nicht. Aber Sie denken sich, "Ich hab keine Ahnung, was ihm fehlen könnte. Aber vielleicht hilft es, wenn ich ihm ein Loch in den Kopf bohre." (Lachen) Also das ist chirurgisches Denken.

Hier haben wir die Geburtsstunde des chirurgischen Eingriffs. Was daran so erstaunlich ist: obwohl wir nicht wissen, wie viel davon religiös motiviert war, oder wie viel letztendlich der Therapie dienen sollte, was wir sagen können ist, dass diese Patienten lebten! Aus den heilenden Wundrändern dieser Löcher können wir schließen, dass die Patienten noch Tage, Monate, sogar Jahre nach der Trepanation gelebt haben. Also ist das, was wir hier sehen, der Beweis für eine ausgefeilte Technik, die über Tausende Jahre weitergegeben worden ist, und zwar auf der ganzen Welt. Dies entstand, völlig unabhängig voneinander, an Orten die miteinander überhaupt nicht in Verbindung standen. Hier sehen wir nun wirklich die Geburtsstunde des chirurgischen Eingriffs.

Nun können wir viele Tausend Jahre nach vorne spulen in die Bronzezeit und darüber hinaus. Und wir sehen neue verfeinerte Werkzeuge die Bildfläche betreten. Aber die Chirurgen in diesen Zeitaltern waren ein bisschen konservativer als ihre mutigen, trepanierenden Vorfahren. Diese Leute beschränkten ihre Chirurgie auf die Behandlung eher oberflächlicher Wunden. Und Chirurgen waren eher Geschäftsleute als Ärzte. Dies blieb so bis zur Renaissance und sogar über sie hinaus.

Das dürfte die Schriftsteller gerettet haben, aber den Chirurgen hat das nicht sonderlich geholfen. Ihnen wurde immer noch weitgehend misstraut. Die Chirurgen hatten noch immer ein kleines PR-Problem. Vor allem weil die Szene noch immer von den umherziehenden Badern dominiert wurde. Das waren Leute, die von Dorf zu Dorf zogen, von Stadt zu Stadt, und für die Chirurgie so eine Art von Performance war. Wir waren ja noch nicht im Zeitalter der Anästhesie angelangt, und das Leiden des Patienten war noch genauso Teil des öffentlichen Spektakels wie der chirurgische Eingriff selbst. Einer der berühmtesten dieser Leute, Frere Jacques, hier macht er gerade eine Lithotomie, das ist eine Blasensteinentfernung, eine der invasivsten Eingriffe, die damals durchgeführt wurden, der nicht länger als zwei Minuten dauern durfte. Man musste schon einen Hang zur Dramatik haben und vor allem wirklich, wirklich schnell sein.

Und hier sehen Sie ihn also, wie er eine Lithotomie durchführt. Und ihm werden über 4000 dieser öffentlichen Operationen zugeschrieben, während er durch Europa zog. Das ist eine erstaunliche Zahl, wenn man bedenkt, dass eine Operation der letzte Ausweg gewesen sein muss. Wer würde sich so was denn schon antun? Bis zur Anästhesie, der Abwesenheit von Gefühl. Mit der Demonstration des Mortonschen Äther-Inhalationsapparates am Mass. General Hospital im Jahr 1847, wurde eine völlig neue Ära in der Chirurgie eingeleitet. Die Anästhesie gab den Chirurgen die Freiheit zu operieren. Die Anästhesie gab ihnen die Freiheit zu experimentieren, und damit zu beginnen, den Körper genauer zu erforschen. Dies war wahrhaft eine Revolution in der Chirurgie.

Aber die Sache hatte ein ziemlich großes Problem. Nach diesen sehr langen, peniblen Operationen, bei denen versucht wurde, Dinge zu heilen, die zuvor noch nicht mal berührt werden konnten, starben die Patienten. Sie starben an massiven Infektionen. Die Chirurgie war nicht mehr schmerzhaft, aber sie brachte einen sehr schnell um. Und Infektionen waren auch weiterhin für den Tod der meisten Patienten verantwortlich, zumindest bis zur nächsten großen Revolution in der Chirurgie. Das war die aseptische Technik.

Joseph Lister war der größte Verfechter der Keimfreiheit bzw. Sterilität, gegenüber einem überaus skeptischen Haufen von Chirurgen. Aber letztendlich sind auch die aufgewacht. Die Mayo Brüder besuchten Lister in Europa. Und sie kamen zurück in ihre amerikanische Klinik und erzählten, dass sie gelernt haben, dass es genauso wichtig ist, sich die Hände vor dem Eingriff zu waschen wie hinterher. So was Einfaches. Und doch fiel die Sterblichkeitsrate nach Operationen erheblich.

Diese Operationen zeigten nun tatsächlich Erfolge. Mit einem schmerzunempflindlichen Patienten und einem sterilen OP war alles möglich, nach oben gab es keine Grenzen mehr. Man konnte nun überall operieren, im Darm, in der Leber am Herzen, im Gehirn. Transplantation: man konnte ein Organ aus einem Menschen herausnehmen und in einen anderen Menschen verpflanzen, und es hat funktioniert! Die Chirurgen hatten nun kein Seriositätsproblem mehr. Sie wurden zu Göttern.

Wir waren nun in der Ära des "großen Chirurgen der großen Schnitte" angelangt. Aber der Preis war groß. Da sie zwar Leben retteten, aber nicht zwangsweise die Lebensqualität. Weil gesunde Menschen normalerweise keine Operationen benötigen und nicht gesunde Menschen sich nur sehr schwer von so einem Einschnitt erholen, musste die folgende Frage gestellt werden: "Also, können wir diese Eingriffe nicht auch mit kleineren Einschnitten machen?" Die Laparoskopie macht diese Art von Operation möglich. Eine Operation mit langen Instrumenten durch kleine Einschnitte. Und dies hat nun wirklich die Chirurgieszene verwandelt. Manche der Werkzeuge dafür gab es schon seit Hunderten von Jahren. Aber sie wurden nur zu diagnostischen Zwecken benutzt, bis zu den 1980er Jahren, als sich Kameratechnologien und andere Bereiche weiterentwickelten, was uns ermöglichte, diese Technik für echte Operationen zu benutzen.

Was Sie hier nun sehen - das ist jetzt das erste Bild einer Operation - wie wir durch die Röhre gelangen, das ist ein neuer Eingangsweg in den Körper. Es sieht ganz anders aus als das, was sie von einer Operation erwarten. Wir führen Instrumente ein, und zwar durch zwei seitliche Schnitte und so kann man dann anfangen das Gewebe zu manipulieren. 10 Jahre, nachdem die ersten Gallenblasenoperationen laparoskopisch durchgeführt wurden, wurden fast alle Gallenblasenoperationen laparoskopisch durchgeführt. Eine wirklich große Revolution.

Aber bei dieser Revolution gab es auch Verluste. Diese Methoden waren wesentlich schwieriger zu erlernen als erwartet. Die Lernkurve war sehr lang. Und im Verlauf dieser Lernkurve ging die Komplikationsrate ziemlich nach oben. Die Operateure mussten ihr dreidimensionales Sehen aufgeben. Sie mussten ihre Handgelenke aufgeben. Sie mussten ihre intuitiven Bewegungen mit den Instrumenten aufgeben. Dieser Chirurg hat mehr als 3000 Stunden Erfahrung mit Laparoskopie. Das hier ist ein besonders frustrierendes Ansetzen der Nadel. Aber das ist schwierig. Und einer der Gründe, warum es so schwierig ist, ist die komplizierte externe Ergonomie. Man hat da diese langen Instrumente, und man arbeitet jenseits seiner Mittellinie. Und die Instrumente arbeiten im Grunde rückwärts.

Also, um das Leistungsvermögen der Hand zu nutzen und um es auf die andere Seite dieses kleinen Schnittes zu übertragen, muss man dem Instrument ein Handgelenk geben. Und so - jetzt komme ich zu den Robotern - hat der da Vinci Roboter das Handgelenk auf die andere Seite des Einschnitts übertragen. Und hier sehen Sie nun, wie dieses Handgelenk arbeitet. Und jetzt, im Gegensatz zur Laparoskopie, kann man die Nadel genau im Instrument platzieren, und man kann sie ganz durchführen und ihr in ihrer Laufbahn folgen. Und der Grund, warum das so viel leichter wird: Sie können das unten sehen, die Hände führen die Bewegungen aus, und die Instrumente folgen diesen Bewegungen ganz genau. Was sie jetzt zwischen den Instrumenten und den Händen einsetzen, ist ein großer, ziemlich komplizierter Roboter. Der Chirurg sitzt an einer Konsole, und steuert den Roboter mit diesen Steuerungselementen. Und der Roboter bewegt diese Instrumente, und steuert sie tief im Körperinneren. Sie haben eine 3D-Kamera, also bekommen Sie eine 3D-Ansicht.

Und seitdem das 1999 eingeführt wurde, wurden schon viele von diesen Robotern eingesetzt und für Operationen, wie zum Beispiel Prostataentfernungen, benutzt. Da die Prostata tief im Becken sitzt, ist eine feine Schnittführung und eine sehr vorsichtige Handhabung erforderlich, wenn man ein gutes chirurgisches Ergebnis will. Man kann auch die Blutgefäße eines Bypass an ein schlagendes Herz nähen, ohne den Brustkorb aufzubrechen. Das wird alles durch die Rippen gemacht. Und man kann auch ins Innere des Herzens gehen und die Klappen von innen reparieren. Man hat diese Technologien - Danke - (Applaus) Jetzt sagen Sie vielleicht, "Wow, das ist ja total cool!" Also, du Schlaumeier, warum werden nicht alle Operationen so durchgeführt?" Und dafür gibt es Gründe, gute Gründe. Der Kostenfaktor ist einer davon.

Ich habe Ihnen von dem großen, komplizierten Roboter erzählt. Mit allem Drum und Dran kostet einer von diesen Robotern genauso viel wie ein Chirurg aus Gold. Wesentlich nützlicher als ein Chirurg aus Gold, aber immer noch eine ziemlich große Investition. Aber wenn Sie ihn mal haben, gehen Ihre OP-Kosten runter. Aber es gibt noch andere Hindernisse. Nehmen wir mal die Prostataentfernung, die Prostata ist klein, und sie ist an einer einzigen Stelle. Und Sie können Ihren Roboter sehr genau einstellen um genau an dieser Stelle zu arbeiten. Also ist ein Roboter genau das Richtige für so etwas. Und tatsächlich, falls Sie, oder jemand, den Sie kennen, in den letzten Jahren seine Prostata entfernt bekommen hat, ist es sehr wahrscheinlich, dass das mit einem von diesen Systemen gemacht wurde. Aber falls Sie mehr als eine Stelle erreichen müssen, müssen Sie den Roboter bewegen. Und Sie müssen neue Einschnitte machen. Und Sie müssen alles neu einstellen. Und Sie brauchen mehr Anschlüsse, und so weiter. Und das Problem ist: Das wird zeitaufwändig und beschwerlich.

Und deshalb gibt es noch so viele Operationen die einfach nicht mit dem da Vinci gemacht werden. Also haben wir uns gefragt, "Was können wir da machen?" Was wäre, wenn wir das so ändern könnten, dass wir nicht jedes Mal alles neu einstellen müssen, wenn wir woanders hin wollen? Was wäre, wenn wir alle Instrumente zusammen an nur einem Ort einführen könnten? Wie würde das die Einsatzmöglichkeiten des Chirurgen beeinflussen? Und wie würde das das Erleben des Patienten ändern? Nun, um das zu erreichen, müssen wir eine Kamera und die Instrumente gemeinsam durch eine schmale Röhre einführen können, wie die Röhre, die Sie in dem Laparoskopie-Video sehen konnten. Oder, weniger zufällig, wie so eine Röhre hier.

Also, was aus dieser Röhre rauskommt, ist das Debut dieser neuen Technologie, dieser neue Roboter, der überall hinkommen wird. Sind Sie bereit? Hier ist er also. Hier sehen Sie die Kamera und drei Instrumente. Und wie Sie sehen, wie es da rauskommt, um überhaupt etwas Nützliches zu tun, kann das da nicht so zusammengeballt bleiben. Es muss dazu in der Lage sein, sich von der Mittellinie weg zu bewegen, und dann wieder zurück zur Mittellinie zu gehen. So ein frecher kleiner Teufel! Aber das gibt uns diese überaus wichtige Zugkraft und Gegenzugkraft, so dass man sezieren und sägen kann, dass man im Grunde alles machen kann, was nötig ist, die ganzen chirurgischen Aufgaben. Aber alles kommt durch einen einzigen Zugang. Es ist nicht ganz einfach. Aber es ist die Sache wert für die Bewegungsfreiheit, die wir hier innen bekommen. Für den Patienten jedoch ist es transparent. Das ist alles, was Sie je sehen werden.

Es ist sehr aufregend, darüber nachzudenken, was wir alles noch erreichen können. Wir können das Drehbuch für die nächste Revolution in der Chirurgie schreiben. Wenn wir uns die Einsatzmöglichkeiten ansehen und einen Schritt weitergehen, können wir entscheiden, wie unsere neuen Operationen aussehen werden. Und ich glaube, um wirklich den restlichen Weg bis zu dieser Revolution zu gehen, müssen wir nicht nur unsere Hände anders einführen, sondern auch unsere Augen. Wir müssen unter die Oberfläche schauen. Wie müssen das, was wir aufschneiden, auch führen können. Und das wesentlich besser als jetzt.

Dies ist eine Krebs-Operation. Eines der Probleme hier, selbst für Chirurgen, die so was oft vor sich haben, ist, dass man den Krebs nicht sehen kann, besonders dann nicht, wenn er versteckt unterhalb der Oberfläche liegt. Also haben wir angefangen, speziell entworfene Marker, die auf den Krebs angesetzt sind, in den Blutkreislauf zu injizieren. Sie binden sich an den Krebs. Und wir können diese Marker zum Glühen bringen. Und wir können spezielle Kameras benutzen, um uns das anzusehen. Jetzt wissen wir, wo wir schneiden müssen auch wenn es unterhalb der Oberfläche ist. Wir können diese Marker in einen Tumor spritzen. Und wir können sehen, wo sie aus dem Tumor wieder heraus fließen, und so die Stellen sehen, an denen der Krebs sich als nächstes ausbreiten könnte. Wir können diese Farbstoffe in den Blutstrom injizieren, und wenn wir ein neues Blutgefäß annähen und einen Bypass um eine Blockade am Herzen legen, können wir sehen, ob wir wirklich beides verbunden haben, bevor wir den Patienten wieder zumachen. Das konnten wir bis jetzt ohne Strahlung nicht tun. Wir können Tumore zum Leuchten bringen wie diesen Nierentumor, so dass wir genau sehen können, wo die Grenze zwischen dem Nierentumor und der Niere, die man ja drin lassen will, verläuft. Oder dem Lebertumor und der Leber, die man unangetastet lassen will.

Und wir müssen uns nicht einmal auf diesen Makro-Blick einschränken. Wir haben flexible mikroskopische Sonden, die wir in den Körper einführen können. Und wir können uns Zellen direkt ansehen. Ich schaue mir hier gerade Nerven an. Also das sind Nerven, die Sie hier sehen, ganz unten, und ganz oben ist die mikroskopische Sonde, die von der Roboterhand gehalten wird. Also das alles ist momentan noch sehr prototypisch. Aber wenn Sie Patient sind, sind Ihnen Ihre Nerven ziemlich wichtig, denn sie erhalten Ihnen Kontinenz, Blasen- und Sexualfunktion. Für den Patienten ist das alles meist ziemlich wichtig.

Und mit der Kombination dieser Technologien können wir das alles erreichen und sehen. Wir können die Krankheit heilen. Und wir können den Patient heil und ganz erhalten, so dass er danach weiter funktionieren kann. Ich habe jetzt über den Patienten gesprochen, als wäre er irgenwie jemand Abstraktes nicht hier in diesem Saal. Das stimmt aber nicht. Viele von Ihnen, vielleicht alle von Ihnen, werden eines Tages, oder wurden bereits, mit einer Krebsdiagnose konfrontiert, oder mit einer Herzerkrankung oder einer anderen organischen Störung, die einen Termin mit einem Chirurgen notwendig macht. Wenn der Fall eintritt, - diesen Krankheiten ist es ja egal, wie viele Bücher Sie geschrieben haben, wie viele Firmen Sie gegründet haben, ob da ein Nobelpreis auf Sie wartet, wie viel Zeit Sie mit Ihren Kindern verbringen wollten. Diese Krankheiten treffen uns alle.

Kann die Aussicht auf eine einfachere Operation die Diagnose weniger erschreckend machen? Ich bin mir nicht sicher, ob ich das überhaupt will. Denn, nur wenn Sie sich Ihrer eigenen Sterblichkeit bewusst sind, werden Sie Ihre Prioritäten neu bewerten und Ihre Ziele im Leben neu abstecken. Und diese Offenbarung möchte ich Ihnen auf keinen Fall nehmen. Was ich stattdessen möchte, ist, dass Sie ganz bleiben, heil bleiben, und gut genug funktionieren, um hinaus zu gehen und die Welt zu retten, nachdem Sie entschieden haben, dass Sie das tun müssen. Und das ist meine Vision für Ihre Zukunft. Danke. (Applaus)