Gelsenkirchen: KI und AR im Operationssaal

07.11.2025

Wie Künstliche Intelligenz und Augmented Reality den Operationssaal verändern können, zeigt die neue Ausgabe der Reihe „Forschung aktuell“ des Instituts Arbeit und Technik (IAT) der Westfälischen Hochschule.

Sicherer, effizienter und intuitiver im OP

Am Beispiel des Projekts KARVIMIO wird deutlich, wie technologische Innovationen die Arbeit von operationstechnischen Assistent:innen unterstützen, die Patient:innensicherheit erhöhen und neue Perspektiven für den digitalen OP eröffnen. Im Projekt KARVIMIO (KI-basierte Augmented Reality Visualisierung von Bedienungsanleitungen medizinischer Instrumente im Operationssaal) wurde ein innovatives Unterstützungssystem entwickelt, das Anleitungen für medizinische Instrumente über ein Head Mounted Display direkt im Sichtfeld der Nutzer:innen einblendet. Ziel ist es, die Arbeit im OP sicherer, effizienter und intuitiver zu gestalten.

Technologie trifft Praxiswissen

Im Mittelpunkt des Projekts stand die enge Zusammenarbeit mit den späteren Anwender:innen, den operationstechnischen Assistent:innen (OTAs). „Nur wenn technologische Innovationen gemeinsam mit der Praxis entwickelt werden, können sie ihren vollen Nutzen entfalten“, betont Elena Fitzner. Sie arbeitet als Wissenschaftlerin im Forschungsschwerpunkt Gesundheitswirtschaft & Lebensqualität am IAT. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass nutzerzentrierte Entwicklung entscheidend dazu beiträgt, Vertrauen in neue Technologien aufzubauen und sie dauerhaft in den Arbeitsalltag zu integrieren.“

Das im Rahmen des Projekts entwickelte System ermöglicht durch KI-gestützte Augmented Reality Visualisierungen den sicheren und schnellen Zusammenbau komplexer Instrumente. Es soll das Personal im OP entlasten, potenzielle Fehlerquellen reduzieren und gleichzeitig Lernprozesse, etwa bei neuen Mitarbeitenden oder seltenen Eingriffen unterstützen.

Ethik und Akzeptanz als Erfolgsfaktoren

Neben der technischen Entwicklung spielte auch die ethische Reflexion eine zentrale Rolle. Das IAT-Team nutzte hierzu ein eigens entwickeltes ELSI-basiertes (Ethical, Legal and Social Implications) Evaluationsdesign, das ethische, rechtliche und soziale Aspekte integrativ in den Innovationsprozess einbindet.

„Technologische Innovationen im Gesundheitswesen müssen immer auch Fragen nach Verantwortung, Transparenz und Vertrauen berücksichtigen“, erklärt Dr. Peter Enste. Er ist Direktor des Forschungsschwerpunktes Gesundheitswirtschaft & Lebensqualität am IAT. „Mit unserem ELSI-Ansatz stellen wir sicher, dass neue Technologien nicht nur technisch, sondern auch sozial und ethisch tragfähig sind.“

Die Forschung zeigt, dass der Einsatz von und KI– und AR-Systemen im Operationssaal die Kompetenzentwicklung fördern kann. Angestrebt wird nun, die Patient:innensicherheit zu verbessern und zur Entlastung des medizinischen Personals beizutragen. Vorausgesetzt, die Perspektive der Nutzenden wird von Anfang an in den Entwicklungsprozess integriert.

Das Projekt KARVIMIO wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) über drei Jahre gefördert und lief von August 2022 bis Juli 2025.