KI und AR im Operationssal – so könnte das funktionieren

Das Institut Arbeit und Technik (IAT) der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen gewährt mit der aktuellen Ausgabe seiner Reihe Forschung aktuell (11/2025) einen Einblick in das Forschungsprojekt KARVIMIO. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt erforscht, wie Künstliche Intelligenz und Augmented Reality im Operationssaal eingesetzt werden können. Das Ziel: Die Arbeit von Operationstechnischen Assistenten zu unterstützen und die Patientensicherheit zu erhöhen.

Im Zentrum steht die Entwicklung sogenannter „In-situ-Anleitungen“. Das sind visuelle Schritt-für-Schritt-Hilfen, die über AR-Brillen bzw. Head-Mounted Displays wie Microsofts HoloLens 2 direkt im Sichtfeld der Nutzer eingeblendet werden. Die KI erkennt das verwendete OP-Instrument und projiziert die passende Montage- oder Gebrauchsanleitung unmittelbar auf das reale Objekt. Der im sterilen Umfeld ohnehin kaum praktikable Griff zu analogen Handbüchern würde damit entfallen. Ergänzt wird das System durch eine Tiefenkamera, die Objekte auch außerhalb des Sichtfelds erfassen kann.

Risiken und ethische Fragen

Das Projektteam, geleitet von Elena Fitzner und Dr. Peter Enste, verfolgt einen strikt nutzerzentrierten Entwicklungsansatz. In Workshops und Praxistests wurden OTAs, Hersteller und Mitarbeiter der Zentralsterilisation in alle Phasen der Entwicklung einbezogen. Wichtig seien laut Teilnehmern vor allem eine intuitive Bedienbarkeit, klare Farbdarstellungen und eine gute Lesbarkeit. Es gibt jedoch auch Befürchtungen, dass AR-Systeme in hektischen Situationen oder im Rahmen von routinierten Eingriffen eher als störend empfunden werden könnten.

Zudem besteht das Risiko, dass sich das Personal zu stark auf die Technik verlässt und dadurch eigene Routinekenntnisse nachlassen. Auch technische Fehler wie fehlerhafte Objekterkennung oder Systemausfälle könnten den Ablauf im OP stören. Nicht zuletzt wirft der Einsatz solcher Systeme ethische und rechtliche Fragen auf – etwa, wer im Fall einer falschen Anweisung haftet oder wie sichergestellt wird, dass die Technologie die Verantwortung des Menschen nicht ersetzt.

Neben technischen Aspekten berücksichtigt die Forschung deshalb auch ethische, rechtliche und soziale Fragen – getreu des sogenannten ELSI-Ansatzes (Ethical, Legal and Social Implications). Dabei stehen Themen wie Vertrauen in die Technologie, Datenschutz, Verantwortung des Personals und Kompetenzentwicklung im Mittelpunkt. Ziel ist eine Technologie, die menschliche Fähigkeiten stärkt, statt sie zu ersetzen.

Viele Einsatzmöglichkeiten

Die Forscher sehen für KI und AR im Operationssaal vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. So könnten diese nicht nur bei bei operativen Eingriffen unterstützen, sondern auch im Rahmen der Ausbildung von OTAs, zur Dokumentation oder in der zentralen Sterilgutversorgung eingesetzt werden.