Operation im Klinikum Stuttgart

Die neue Technologie soll als exakter Wegweiser durch den Körper dienen.

(Foto: Leif Piechowski)

Digitalisierung und Gesundheit Medizin der Zukunft – Operieren mit virtueller Navigation

Brainlab ermöglicht Ärzten einen detaillierten Blick in den Körper. Der Gründer strebt mit seiner Software eine zentrale Rolle in Krankenhäusern an.
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München Im streng abgeschirmten Forschungslabor von Brainlab sieht es aus wie in einem „Star Wars“-Raumschiff. Die Besucher der unterirdischen Anlage schreiten über Gitterroste auf einem Metallboden. Bunt beleuchtete, achteckige Fliesen zieren die Wände. In der Mitte eines runden Raumes erhebt sich ein großer, weißer Tisch. Die ebenfalls weißen Drehstühle sind entlang der Wand kreisförmig aufgereiht; nehmen die Gäste Platz, so blicken sie nach außen – ins Nichts.

Das futuristische Design ist kein Zufall. Im Souterrain der Zentrale von Brainlab präsentiert Unternehmensgründer Stefan Vilsmeier den Kunden seine Vorstellung von der Medizin der Zukunft. Ein gewöhnlicher, weiß gekachelter Operationssaal würde den großen Ambitionen des Müncheners nicht annähernd gerecht.

In einem Seitengang seines Sternengleiters wird es richtig spannend: Hier hat Vilsmeier einen Operationstisch aufgebaut, darauf liegt die Nachbildung eines menschlichen Torsos. Abgeschirmt von der Außenwelt testen die Brainlab-Techniker hier, wie Ärzte künftig mithilfe einer Computerbrille operieren können. Das ist keine ferne Vision. Übernächstes Jahr soll es so weit sein, verspricht der Mittelständler.

Was die Mediziner bislang nur auf Bildschirmen betrachten, das erleben sie bald mit der elektronischen Brille dreidimensional direkt vor ihren Augen. Es ist, als wären sie mittendrin im Körper des Patienten. Vilsmeier nutzt eine Brille von „Magic Leap“ aus Kalifornien, die eine sogenannte gemischte Realität erzeugt.

Der Nutzer sieht dabei die Umgebung, vor seinen Augen bauen sich darüber hinaus aber virtuelle Welten auf, in diesem Fall die menschlichen Organe und die Knochen, Venen, Adern und Fasern. „Wir befreien die Software aus ihrer Kiste“, umschreibt Vilsmeier etwas flapsig den neuen Ansatz, die digitalen Bilder vom Computer auf die Brille zu übertragen.

Börsengang in letzter Minute abgesagt

Vor genau 30 Jahren hat der Mittelständler Brainlab gegründet. Im Kern geht es ihm auch mit der modernsten Computerbrille noch um dasselbe wie 1989: um Software, die Ärzten einen detaillierten räumlichen Blick in den Körper erlaubt.

Was mancher sich als Lebenswerk vornimmt, hatte Vilsmeier da schon erreicht, und zwar als Schüler. Mit 19 Jahren veröffentlichte er sein erstes Buch. Der Titel: „3D-Grafik mit Giga-CAD auf dem C64/C128“. Mit mehr als 50.000 verkauften Exemplaren legte er den finanziellen Grundstein für die Selbstständigkeit.

Der Sohn eines kaufmännischen Angestellten und einer Modezeichnerin war gerade 21, als er seine Firma aus der Taufe hob. Der Auf- und Ausbau seines Unternehmens nahm ihn komplett in Anspruch, sein Informatikstudium brach er nach drei Wochen ab.

Die Firma wuchs Jahr für Jahr, auch weil Vilsmeier für die Branche ungewöhnliche Wege ging. Er warb mit Radstar Lance Armstrong, dessen Krebserkrankung Ärzte in den 1990er-Jahren mit Brainlab-Equipment behandelten.

Er reiste im Gefolge des bayerischen Ministerpräsidenten Edmund Stoiber um die Welt, das verschaffte ihm Aufmerksamkeit. Doch zu Beginn waren viele skeptisch: „Damals galt als schlechter Neurochirurg, wer Software brauchte“, erinnert sich Vilsmeier.

Heute sei es genau andersherum. Inzwischen gelte als schlechter Neurochirurg, wer nicht mit Software umgehen könne.

Doch nicht alles gelang. Anfang des Jahrtausends musste er den Börsengang in letzter Minute absagen. Das Umfeld hatte sich innerhalb von ein paar Tagen radikal eingetrübt.

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Brainlab versteht sich seit jeher als Softwareanbieter und konzentriert sich auf drei große Wachstumsbereiche: die Chirurgie, die Onkologie und die Orthopädie. Vilsmeier vergleicht seine Programme gerne mit Google Maps. So, wie sich ein Autofahrer mit virtuellen Karten orientiere, so finde sich ein Mediziner mit der Software von Brainlab im Körper zurecht. Natürlich kann Vilsmeier im Krankenhaus kein Satellitensystem wie GPS einsetzen.

Stattdessen nutzt er Infrarotstrahlen, Thermosensoren und Röntgenbilder, um die Patienten millimetergenau zu vermessen. Das ist wichtig. Einerseits, um bei Operationen möglichst genau die betroffenen Organe zu finden und zu behandeln. Andererseits lässt sich so exakt erkennen, wenn sich beispielsweise ein Tumor verändert. Denn jedem Bildpunkt weist Brainlab eine eigene, sogenannte anatomische Adresse zu. „Subtile Veränderungen können wir genau erkennen“, versichert Vilsmeier.

Auf dem Weg zum „Windows der Kliniken“

Die Software findet sich also an zentraler Stelle im Krankenhaus. Vilsmeier meint, dass aus seinen Programmen künftig so etwas wie das Betriebssystem des Operationssaals werden könnte. Ein System, das während eines Eingriffs unterstützt, das aber auch Daten für Dokumentation, Abrechnung und Forschung erzeugt.

Darüber hinaus sollen andere Firmen auf der Basis der Brainlab-Software Anwendungen entwickeln, es gäbe eine Art App-Store. „Das könnte interessant sein für Gründer, die Nischen besetzen“, so Vilsmeiers Plan. Seine Software würde so etwas wie das „Windows der Kliniken“.

Darüber hinaus setzt sich Vilsmeier dafür ein, Standards in der Datenerfassung in den Krankenhäusern einzuführen. Dann würden sich die Informationen anonymisiert vergleichen lassen – zum Nutzen aller Patienten. Dabei könnten ganz praktische Hilfestellungen für die Ärzte entstehen. Dies wäre für ihn auch ein Gegengewicht zu großen US-Konzernen wie Google, Apple oder Microsoft, die über gewaltige Datenmengen verfügen.

Zuletzt erzielte Brainlab 275 Millionen Euro Umsatz. Auf eine halbe Milliarde könne die Firma kommen, glaubt der Chef und Gründer. Denn: „Jeder technologische Wandel ist eine Chance.“ In 5 000 Krankenhäusern weltweit findet sich die Technologie von Brainlab, mehr als 7 000 Kliniken kämen überhaupt nur infrage, meint Vilsmeier. Für alle anderen sei die Ausrüstung zu aufwendig.

Die Brainlab-Technologie sei zwar hochpreisig, sagt Professor Jan Steffen Jürgensen, Vorstandsvorsitzender des Klinikums Stuttgart. Der große Vorteil jedoch sei, dass die Software unter anderem „eine sehr schonende Behandlung von Gehirntumoren“ ermögliche. So erlaube sie etwa in der Strahlentherapie, sehr präzise und daher mit niedrigen Dosierungen vorzugehen.

Das größte Krankenhaus Baden-Württembergs hat vor vier Jahren sein erstes System von Brainlab zur Patientenpositionierung bei Röntgenbehandlungen beschafft. Vergangenes und dieses Jahr kamen fünf Navigationssysteme dazu; für die Orthopädie, die Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie für die Neurochirurgie.

Die Ärzte in Stuttgart schätzen die digitale Unterstützung. „Die Neuronavigation hilft, dass wir uns im Gehirn exakt orientieren“, erklärt Professor Oliver Ganslandt, ärztlicher Direktor der Neurochirurgie des Klinikums Stuttgart. „Bei Operationen in der Tiefe des Gehirns gibt es kaum anatomische Landmarken.“

Früher sei es sehr schwierig gewesen, Schäden unterhalb des Kortex, also der Großhirnrinde, zu finden. „Kleine Tumoren in der Tiefe können wir erst mithilfe moderner Navigation sicher lokalisieren“, so Ganslandt.

Produkte werden in 100 Ländern eingesetzt

Inzwischen versucht Brainlab, auch mit Hardware Fuß zu fassen. Dieses Frühjahr erst hat Vilsmeier das Start-up Medineering übernommen. Die Ingenieure haben einen Roboterarm entwickelt, der deutlich günstiger ist als die bisher üblichen Maschinen in den Operationssälen.

Anstatt anderthalb Millionen wie der weitverbreitete Medizinroboter Da Vinci kostet die Brainlab-Technik nur 150.000 Euro. Der Arm soll die Chirurgen unterstützen, nicht ersetzen. „Wir wollen damit die Präzision aus unserer Software in die physische Welt transportieren“, erklärt Vilsmeier.

Auf jeden Fall bewegt sich Brainlab mit seinen Produkten in wachsenden Märkten. Die Marktforscher von Allied Market Research erwarten im globalen Geschäft mit Operationsrobotern in den nächsten Jahren ein durchschnittliches Wachstum von 8,5 Prozent pro Jahr. Der Markt für Software zur Vorplanung von Operationen soll jährlich um mehr als fünf Prozent zulegen.

Brainlab exportiert seine Produkte in 100 Länder. Bevor sie einen Vertrag unterschreiben, kommen Mediziner, Techniker und Klinikmanager aus der ganzen Welt häufig in die Brainlab-Zentrale gleich neben dem Münchener Messegelände. Seine Gäste bittet Vilsmeier nicht nur ins Untergeschoss, sondern auch nach ganz oben.

Im ehemaligen Tower des Flughafens der bayerischen Metropole hat der Mittelständler Operationssäle eingerichtet, in denen die Kunden die Technik ausgiebig ausprobieren können. Nach getaner Arbeit geht es dann ganz an die Spitze des Turmes, in die gläserne Kanzel. Einst saßen hier die Fluglotsen. Die Jets starten längst 30 Kilometer nördlich, vom modernen Airport im Erdinger Moos aus. Hoch hinaus will Medizintechnikunternehmer Vilsmeier aber nach wie vor.

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