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Pathojet: Automatisierung nach dem Geschmack der Mediziner

Digitalisierung in der Pathologie
Pathojet: Automatisierung nach dem Geschmack der Mediziner

Pathojet digitalisieren Pathologie Uni Bern
Ein digitaler Arbeitsplatz der Zukunft für Pathologinnen und Pathologen: der Pathojet, mit einem Hauch von Gaming (Bild: Pascal Gugler)
Prof. Alessandro Lugli und Miryam Blassnigg vom Institut für Pathologie der Universität Bern haben für ihren Fachbereich eine echte Innovation entwickelt: den Pathojet, eine Art medizinisches Cockpit. Es soll ein ergonomischeres Arbeiten am Mikroskop ermöglichen. Nicht nur in der Pathologie.

Ein Pathologe muss mit viel Liebe zum Detail ans Werk gehen, um die Krankheitsursache für einen Patienten zu finden. Er analysiert Biopsien und Gewebeproben und verbringt dazu rund 95 % seiner Zeit an einem Mikroskop. Wer sich die Körperhaltung dabei einmal genauer angeschaut hat, kann sich leicht vorstellen, dass das Arbeiten weder bequem noch gesund sein kann. Nach jahrelanger Arbeit am Mikroskop haben Pathologinnen und Pathologen häufig ergonomische Probleme, die mit einer Physiotherapie behandelt werden müssen.

Digitalisierung in der Medizin: Auch im Dienst der Ergonomie

Die Frage, ob sich daran nicht etwas verbessern ließe, haben sich zwei Mitarbeiter des Instituts für Pathologie der Universität Bern gestellt: Prof. Dr. med. Alessandro Lugli, der seit 2011 Extraordinarius für Tumorpathologie und seit 2021 Chefarzt für Gastrointestinale Pathologie am Institut für Pathologie an der Universität Bern ist, sowie Miryam Blassnigg. Sie ist Assistentin der Direktion und hat sich als Projektleiterin mit um die Entwicklung eines modernen Arbeitsinstrumentes gekümmert.

Die Rede ist vom Pathojet – einer Art medizinischen Cockpits, das es Pathologinnen und Pathologen erlaubt, ergonomischer, konzentrierter und mit viel mehr technischen Möglichkeiten als bisher zu arbeiten. Er besteht aus Karbonstahl und vereint ein digitales Mikroskop, eine Steuerung und einen ergonomischen Stuhl.

Pathologen gestalten Digitalisierung und Automatisierung selbst mit

„Den Pathojet haben wir zum einen erfunden, um die Arbeitsgesundheit unserer Mitarbeitenden zu verbessern“, sagt Prof. Lugli. Es gebe auch noch einen weiteren Grund, nämlich den Kulturwandel, in dem sich die Pathologie befinde. „In der Pathologie haben wir es mit Digitalisierung zu tun, mit Automatisierung, aber auch mit molekularer Biologie – all dies beeinflusst uns immer stärker.“ Statt diese Veränderungen als „apokalyptische Reiter“ zu sehen, die die Arbeit bedrohen und gewohnte Arbeitsinstrumente wegnehmen, könne man die Veränderungen auch als Chance begreifen.

Lugli sah diesen „riesigen Kulturwechsel“ kommen und wollte vorbereitet sein. „Wir haben die Wahl“ sagt er. „Entweder wir lassen uns von außen diktieren, wie wir künftig zu arbeiten haben, oder wir gestalten diesen Wandel kreativ mit.“ Der Pathojet ist nun das Ergebnis der Überlegungen, wie die Pathologie der Zukunft nach dem Wunsch der Pathologen aussehen soll. „Wir erneuern die Pathologie von innen her und gestalten einen digitalen Arbeitsplatz, der unseren Bedürfnissen entspricht“, so beschreibt es Miryam Blassnigg – anstatt von der Digitalisierung einfach überrannt zu werden, Mikroskope durch Computer, Tastatur und Maus zu ersetzen, „und sich von der IT und Industrie alles vorgeben zu lassen“.

Reduzierter Platzbedarf: Automatisierter Arbeitsplatz ist kompakt

Der Platzbedarf für ein solches Gerät war ein wichtiger Punkt bei der Entwicklung. Anstelle eines großflächigen Arbeitsplatzes mit mehreren Computern, Bildschirmen und anderen Geräten vereint der Pathojet sehr vieles auf dem kleinen, ergonomisch gestalteten Raum. Auch soll er kostengünstiger sein als eine „große Lösung“.

Auf einem überdimensional großen, leicht gebogenen Monitor haben laut Lugli mehrere Bildschirmoberflächen Platz. Das ermögliche eine viel bessere Übersicht und Fokussierung. „Wir können beispielsweise nebeneinander digitale Gewebeproben analysieren, einen Bericht dazu verfassen und bei besonders schwierigen Fällen einen spezialisierten Kollegen aus dem Ausland per Videocall hinzuziehen.“ Dieser könne eine Gewebeprobe mit anschauen und seine Einschätzung dazu abgeben. „Gerade von letzterem profitieren unsere Patientinnen und Patienten enorm, da sie rasch und kompetent eine Zweitmeinung erhalten, die für die definitive Diagnose wichtig ist.“

Tausend Ideen bei Medizinern sind ein gutes Zeichen

Institutsintern fand die Entwicklung bereits anklang, die Mediziner „haben schon tausend Ideen für den Einsatz“, sagt Luglit. „Das ist ein sehr gutes Zeichen.“ Auch diejenigen, die erst skeptisch waren, seien nun davon überzeugt.

Dass die Form des Pathojets ein wenig an Gaming-Stühle erinnert, ist übrigens kein Zufall. Miryam Blassnigg berichtet, sie habe nach einem Sitz gesucht, „in dem Leute viel und lange sitzen“. Das trifft auf Gaming-Stühle und Flugsimulatoren zu. So ein Gerät hatte auch eine kanadische Technologie-Firma im Angebot. „Es hat mich durch sein Aussehen und seine Möglichkeiten sehr angesprochen“, erzählt die Direktionsassistentin. „Wir haben das Gerät dann getestet und fanden: das passt für unsere Bedürfnisse und ist auch von der Ergonomie her perfekt.“ Die Kanadier fanden den Ansatz ebenfalls spannend und haben sich „stark ins Zeug gelegt, um mit uns zusammen einen Prototypen zu entwickeln.“

Seinen Namen verdankt der Pathojet einem Bild, das Alessandro Lugli beschreibt. Demnach überblicken Pathologen wie aus der Vogelperspektive, wie aus dem Flugzeug die Gewebe. Sie halten Ausschau nach der Gefahr, also Krebszellen oder anderen krankheitsverursachenden Zellen. Die starke Vergrößerung im Mikroskop sei wie ein Tiefflug, um sich Gegebenheiten genauer anzusehen. „Deshalb fand ich: Pathologie und Fliegen ergibt den Pathojet.“

Idee für den digitalisierten Pathologie-Arbeitsplatz musste auf Umsetzung warten

Trotz des Enthusiasmus der Beteiligten war der Weg bis zum Protoypen nicht immer einfach. Die Idee zu einem solchen Gerät hatte Prof. Lugli nach eignen Angaben schon vor sieben oder acht Jahren. „Das Problem war: normalerweise kommt jeweils die Industrie auf uns universitäre Institute zu und will irgendetwas. Dieses Mal war es umgekehrt: Wir hatten die Idee, ich habe dann jemanden für die Umsetzung gesucht, aber niemand hat daran geglaubt!“ Bis 2020 musste der Pathologe darauf warten, dass sich jemand aus der Industrie bereit erklärte, das Vorhaben mit den Bernern umzusetzen.

Die universitäre Technologietransfer-Organisation Unitectra hat das Projekt unterstützt und darauf geachtet, dass alles Uni-konform ist, vor allem in Bezug auf die Registrierung des Pathojets als geschützte Marke. Die Innovation ist inzwischen als Trademark der Universität Bern registriert. Die einzelnen Geräte lassen sich beim Hersteller individuell zusammenstellen und kosten je nach Ausführung weniger als die bisherigen zentralen Arbeitsinstrumente, die Doppelmikroskope.

Integration von KI ist der nächste Schritt

Weitere Erfindungen plant Prof. Lugli aber derzeit nicht. Die Möglichkeiten des Pathojet seien auch noch lange nicht ausgeschöpft. Abgesehen von der Digitalisierung gelte es, die Künstliche Intelligenz einzubinden, mit der sich zum Beispiel die Wachstumsrate von Tumoren quantitativ bestimmen lasse.

Auch für Studierende seit das System sehr attraktiv. So könne zum Beispiel ein Hörsaal mit einem Pathojet ausgestattet werden. Gewebeproben ließen sich dann auf viele Arten darstellen – besser als in einer statischen Vorlesung durch Bilder. „Wir zeigen mit diesem Gerät unseren Studierenden auch: das Fach bleibt nicht stehen, es entwickelt sich weiter.“ Und laut Blassnigg wären ähnliche Entwicklungen genausogut für andere medizinische Fachgebiete denkbar. (op)

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Alessandro Lugli
Institut für Pathologie, Universität Bern
Tel. +41 31 632 99 58
E-Mail: alessandro.lugli@pathology.unibe.ch

Video über den Pathojet

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