Life Science forscht

Mit GRATA (GraphRAG-basiertes Trainings- und Ausbildungssystem für robotergestützte medizinische Verfahren) entwickelt adesso gemeinsam mit führenden Klinik- und Forschungspartnern ein adaptives Trainings- und Ausbildungssystem für robotergestützte Augenoperationen. Das System soll moderne Bildverarbeitung, 3D-Simulation, GraphRAG-Technologie und generative KI kombinieren, um hochpräzise Eingriffe sicherer und effizienter trainierbar zu machen.

Robotergestützte Eingriffe am Auge sind hochkomplex, OP-Zeiten und Systeme sind knapp. Klassische Ausbildungsformate stoßen hier an Grenzen. GRATA schafft eine realitätsnahe, risikofreie Trainingsumgebung, in der angehende Chirurginnen und Chirurgen alle Phasen einer OP wiederholt üben, Fehler analysieren und ihren Lernfortschritt gezielt steigern können. Die Plattform ist so ausgelegt, dass sie langfristig auf weitere chirurgische Disziplinen übertragen werden kann.

Im Projekt GRATA entsteht ein adaptives Trainingssystem, das angehende Ärztinnen und Ärzte von der Vorbereitung bis zur Durchführung robotergestützter Augen-OPs unterstützt.

Was GRATA im Training konkret leisten wird:

• 3D-OP-Simulation und Bildverarbeitung zur realitätsnahen Abbildung augenchirurgischer Szenarien
• Intelligente Wissensdatenbank, die Abläufe, Rollen und Instrumente semantisch beschreibt und kontextbezogen verfügbar macht
• Echtzeit-Auswertung von Sensor- und Roboterdaten, um Fehler frühzeitig zu erkennen und gezielte Anweisungen zu generieren
• Sprachmodell-Unterstützung, die Fragen der Nutzer:innen zum Eingriff beantwortet und situativ beim Training hilft
• Individuelle Lernpfade, die Inhalte automatisch an das Erfahrungsniveau der Auszubildenden anpassen

adesso bringt seine Expertise an der Schnittstelle von Life Sciences, KI und Software Engineering in das Verbundprojekt ein und übernimmt zentrale technologische Aufgaben:

• Entwicklung eines Demonstrators der Trainingsplattform, der Ausbildungsinhalte textuell und grafisch verwaltet und visualisiert
• Umsetzung eines No-Code-Konzepts mit grafischen UIs sowie natürlichsprachlichen und AR-basierten Bedienkonzepten
• Validierung des Ausbildungssystems in realitätsnahen Trainings- und Arbeitsumgebungen
• Entwicklung und Integration von KI-Technologien (GraphRAG, LLM-Finetuning, Prompt-Engineering)
• Modellierung medizinischer Prozesse und Implementierung semantischer Schnittstellen (z. B. SPARQL)
• Aufbau eines intelligenten Monitoringsystems zur Echtzeitbewertung der Trainingsaktivitäten

Mit GRATA baut adesso eine wiederverwendbare Basis für Robotik- und KI-Lösungen auf: GraphRAG-Wissensmodelle, No-Code-Interaktion und Echtzeit-Monitoring lassen sich auf weitere Szenarien übertragen – von Trainingssystemen für andere robotergestützte Eingriffe bis hin zu Assistenz- und Schulungslösungen für OP-Teams und MedTech-Hersteller.

Darüber hinaus eröffnet die Technologie Potenziale in anderen Branchen: etwa in der Industrie für Robotik-Training und -Assistenz, in der Logistik für intelligente Automatisierung oder in Education & Training für komplexe Simulations- und Lernumgebungen. So wird aus einem Forschungsprojekt ein Baukasten für skalierbare Robotik- und KI-Lösungen weit über die Medizin hinaus.

Unter der Leitung des Klinikums der Technischen Universität München (TUM Klinikum) – Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Medical Autonomy and Precision Surgery Lab (MAPS) – arbeitet adesso in einem interdisziplinären Verbund mit starken Partnern aus Forschung und Industrie zusammen.

Durch die Kombination aus klinischer Exzellenz, spezialisierter Robotik- und KI-Forschung und der technologischen Umsetzungskompetenz von adesso entsteht ein zukunftsweisendes Trainingssystem für robotergestützte Augenoperationen.