Japan

Starke Arme auf Knopfdruck

Innovative Technik erleichtert die Arbeit in der Krankenpflege, in der Landwirtschaft oder auf Baustellen. Panasonic entwickelt derzeit ein Roboterbett, das sich in einen Rollstuhl verwandeln kann.
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Pflegeroboter von Panasonic: Mit wenigen Handgriffen kann der Rollstuhl in ein Bett verwandelt werden. Quelle:

Pflegeroboter von Panasonic: Mit wenigen Handgriffen kann der Rollstuhl in ein Bett verwandelt werden.

TokioDer erste Pflegeroboter der Welt hat keine Arme, keine Beine und kein Gesicht, sondern eine Matratze. Es handelt sich um ein Roboterbett, das sich in einen Rollstuhl verwandeln kann. Noch steht es in einem Labor des japanischen Technikkonzerns Panasonic in Osaka. Doch Projektleiter Hideo Kawakami hat die Aufgabe, ab Anfang dieser Woche Kunden für das Bett zu suchen - zuerst in Japan, später im Rest der Welt. 

Stolz zeigt er auf ein wichtiges Werbeargument: ein ISO-Zertifikat. "Unser Roboterbett wurde als erstes Produkt nach dem neuen ISO-Standard 13482:2014 zertifiziert, der die Sicherheit von Robotern in der Pflege gewährleisten soll", erklärt Kawakami die historische Bedeutung des Stücks Papier. Dabei wirkt die vermeintliche Revolution technisch wie so oft bei bahnbrechenden Neuerungen noch recht bescheiden. 

Das erste Roboterbett des Konzerns ist kein Voll-, sondern nur ein Halbautomat. Mit wenigen Handgriffen können auch Pflegerinnen einen Teil des Bettes mit dem Patienten auskoppeln und in einen Rollstuhl verwandeln. Bisher mussten bettlägerige Patienten mit Hilfe von Kränen oder von zwei Personen auf Rollstühle umgebettet werden. 

Große Innovationen der Medizintechnik
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Die Entdeckung der „X-Strahlen“ im Jahr 1895 führten den deutschen Physiker Wilhelm Conrad Röntgen zum Nobelpreis. Seine revolutionäre Entdeckung machte er nur zufällig bei einem Experiment mit einer Kathodenstrahlröhre. Ein Jahr später, 1896, bauten die Niederländer Heinrich Hoffmans und Lambertus van Kleef in Maastricht eines der ersten Röntgengeräte.

Arztpraxen werden auf Fehler durchleuchtet
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Der erste Herzschrittmacher wurde 1958 bei einem Patienten in Stockholm eingesetzt, nachdem es gelang ein Gerät zu entwickeln, das klein genug war. Damals mussten die Herzschrittmacher allerdings noch täglich extern neu aufgeladen werden. Heute halten sie viele Jahre, bevor ihre Batterien ausgetauscht werden müssen.

Schlaganfall bei Kindern
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Der Magnetresonanztomograph, kurz MRT, hilft Ärzten dabei, sich die Organe eines Patienten ohne eine Operation ansehen zu können. Zunächst verbreitete sich die Technik in den Bereichen der Physik und Chemie. Abgebildet wurden beispielsweise flüssigkeitsgefüllte Modelle. Ab Mitte der 1970er Jahren wurde die Technik auch für die Untersuchung von Menschen genutzt. 1981 wurde die Kernspintomographie schließlich klinisch eingeführt.

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Bei den Fortschritten im Bereich der MR-Tomographie geht es vor allem darum, bei den Patienten Stress und Ängste zu reduzieren. Eine neue Technologie macht die Untersuchung des Kopfes in der Röhre nahezu lautlos – und das bei hoher Bildqualität. Das dumpfe laute Klopfen, das mit bis zu 120 Dezibel die Lautstärke eines startenden Düsenflugzeugs erreichen kann, weicht einem kaum noch wahrnehmbaren Geräusch.

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Patienten können sich heute sogar ihre eigene Entspannungswelt aufbauen: Mit Hilfe eines über einen Tablet-PC steuerbaren Systems werden während der MR-Tomographie beruhigende Naturaufnahmen an der Zimmerdecke gezeigt, dazu kommen Musik und Lichtfarben. Das Spektrum reicht vom gemütlichen Platz am Kamin über die Südseeinsel Tahiti bis hin zum Comic für Kinder – was auch immer dem Patienten am besten dabei hilft, den Stress zu reduzieren.

Berlin, Arzt beurteilt Roentgen-und CT-Aufnahmen
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In den 1960er Jahren arbeitete der britische Elektrotechniker Godfrey Hounsfield an der Entwicklung der ersten Prototypen für die Computertomographie, bei der Röntgenstrahlen das Körpergewebe durchdringen und dreidimensionale Computerbilder produzieren. Die erste CT-Aufnahme an einem Menschen erfolgte schließlich im Jahr 1971. Und schon ein Jahr später entschied sich das Londoner Atkinson Morley Hospital für eine Anschaffung des ersten kommerziellen Gerätes.

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Mathematik ist in der CT-Bildgebung der Schlüssel zu besserer Bildqualität - aber auch zur Dosisreduktion. Die sogenannte modellbasierte iterative Rekonstruktion, ein mathematisches Verfahren zur Auswertung der Bilddaten, ist ein wichtiger technischer Meilenstein, den bis heute nur ein Hersteller vollzogen hat.

Für die Strahlendosis eines CT-Unterbauchscans fallen mit dieser Technik lediglich 0,2 Millisievert (mSv) an. Zur besseren Verdeutlichung: Auf einem Langstreckenflug von Berlin nach New York ist ein Passagier einer natürlichen Umgebungsstrahlung von 0,032 – 0,075 mSv ausgesetzt. 

* 1 Flug entspricht durchschnittlich 0,06 mSv (Helmholtz-Center)
** mit VEO, gemäß EUR - 16262 EN

Doch in nur zwei Metern Entfernung wartet schon der eigentliche Star auf den Durchbruch: Mit dem vollautomatischen Modell kann sich ein Patient auf Zuruf oder Knopfdruck selbstständig aus dem Bett auskoppeln und dann dank eines elektrischen Antriebs dorthin surren, wohin er will. Zum Essen, zur Therapie oder zum Rendezvous. "Unser Ziel ist die Verbesserung der Lebensqualität", erklärt Kawakami. "Wir wollen Menschen ermöglichen, aus eigener Kraft länger aktiv bleiben zu können."

Das Bett markiert damit einen Meilenstein in einem Trend, der in Japan besonders weit fortgeschritten ist: Roboter rücken über Therapie und Pflege in den menschlichen Alltag vor. Die Roboterrobbe Paro entzückt seit Jahren jung und alt als süßes Substitut für Tiertherapie. Das Unternehmen Cyberdyne verleast inzwischen global seine spacigen Roboteranzüge namens HAL, mit denen verletzte Menschen wieder besser gehen lernen sollen. Die Europa-Filiale sitzt in Bochum. 

Langsam kommt Schwung in den Markt. "Ab 2015 werden Roboter sichtbarer im Markt werden", sagt Hiromichi Fujimoto, Chef des Cyberdyne-Rivalen ActiveLink, einer Ausgründung aus dem Panasonic-Konzern. Dass sich die Konzerne auf Krankenhäuser und Pflegeindustrie stürzen, hat einen einfachen Grund: Die Pflegeindustrie steht unter hohem Kostendruck und hat daher den Ansporn, mit Robotern Geld einzusparen.

Der Powerloader von ActiveLink: Mit den Anzügen sollen Arbeiter entlastet werden. Quelle: Reuters

Der Powerloader von ActiveLink: Mit den Anzügen sollen Arbeiter entlastet werden.

(Foto: Reuters)

Bei ActiveLink schrauben Fujimoto und seine Ingenieure Roboteranzüge zusammen. Angekettet an ein Gerüst, steht dort der Powerloader, mit dem selbst Hänflinge 100 Kilogramm schwere Objekte durch die Luft wirbeln können. Der Roboter soll beispielsweise in den Atomruinen in Fukushima zum Einsatz kommen. Mit ihm können Arbeiter die zig Kilo schweren Tungsten-Schutzanzüge tragen, ohne außer Atem zu geraten.

Die leichtere Version des Roboters könnte Landarbeitern beim Heben von Apfelkisten helfen. Fujimoto träumt davon, sein Unternehmen zu einem der größten Robotertechnikkonzerne der Welt zu machen. Derzeit hat ActiveLink zehn Mitarbeiter. 

Der heimliche Star ist die Gehhilfe "Ninja", benannt nach den geheimnisvollen Samurai. Wie das derzeitige Modell HAL von Cyberdyne hilft es beim Gehen. Doch im Gegensatz zu HAL liest es nicht die Nervenimpulse aus der Haut ab, sondern erkennt mit Kraft- und Neigesensoren, was der Mensch will, und unterstützt dann die Bewegung. 

Mit dem Gerät sollen Forstarbeiter und Bauern wie auch Ninja-Krieger mühelos Berghänge hinauf- und hinuntersprinten können. Zwölf Kilometer pro Stunde schafft ein Mitarbeiter auf dem Laufband schon. "Technisch können wir 24 Kilometer pro Stunde erreichen", sagt Fujimoto. Doch dabei wird der Mensch zum Problem.

Selbst Fujimotos junge Ingenieure können ihre Gliedmaßen nicht so schnell wie der Ninja schwingen. Solche Unzulänglichkeiten des Menschen sind allerdings das kleinste Problem der Roboterentwickler. Ihr größtes Problem ist es, sinnvolle Anwendungen für den menschlichen Alltag zu finden.

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