Miniroboter operiert Blutgefässe direkt im Körper

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Medizinischer FortschrittMini-Roboter repariert Blutgefässe direkt im Körper

Forschende in Korea konnten dank eines Mini-Roboters neue Methoden zur Operation von Blutgefässen demonstrieren. Die Versuche bei Schweinen waren erfolgreich und der Mini-Roboter soll in Zukunft bei klinischen Tests zum Einsatz kommen.

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Forscher der Universität Hanyang in Seoul, Korea, haben erfolgreich Blutgefässe mit einem Mini-Roboter operiert. Dieser soll den komplexen Prozess in Zukunft vereinfachen. 

Forscher der Universität Hanyang in Seoul, Korea, haben erfolgreich Blutgefässe mit einem Mini-Roboter operiert. Dieser soll den komplexen Prozess in Zukunft vereinfachen. 

Getty Images/iStockphoto
Der Mini-Roboter wird über einen Katheter eingeführt und findet mittels einer 3D-Karte, bestehend aus mehreren Röntgenbildern, autonom den Weg durch geschädigtes Gewebe. Dort kann er dann Blutgerinnsel absaugen oder Kontrastmittel sowie Medikamente spritzen.

Der Mini-Roboter wird über einen Katheter eingeführt und findet mittels einer 3D-Karte, bestehend aus mehreren Röntgenbildern, autonom den Weg durch geschädigtes Gewebe. Dort kann er dann Blutgerinnsel absaugen oder Kontrastmittel sowie Medikamente spritzen.

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Die ersten Experimente fanden an künstlichen Blutgefässen statt. Danach wurden erfolgreiche Tests an Schweinen unter Narkose durchgeführt. 

Die ersten Experimente fanden an künstlichen Blutgefässen statt. Danach wurden erfolgreiche Tests an Schweinen unter Narkose durchgeführt. 

IEEE

Darum gehts

  • Ein Forschungsteam in Korea konnte mit einem Mini-Roboter erfolgreich Blutgefässe operieren.

  • Mini-Roboter können blockierte Arterien frei machen oder gezielt Kontrastmittel einspritzen.

  • Die Methode soll schneller und genauer sein als bisherige. 

  • Erste Tests an Schweinen sind erfolgreich, in Zukunft folgen klinische Studien.

Alle Blutgefässe eines Menschen, darunter Venen, Arterien und Kapillaren, sind zusammen rund 100’000 Kilometer lang. Sie sorgen dafür, dass unsere Organe und das Gewebe ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden. Wenn die Blutgefässe durch Krankheiten oder andere Einflüsse in ihrer Funktion eingeschränkt sind, braucht es oft eine Operation. Diese sind oft komplex und zeitaufwendig. Forschende in Korea wollen dies nun ändern. 

Die Wissenschaftler der Hanyang-Universität in Seoul haben den Prozess vereinfacht und bauten dafür einen mikroskopisch kleinen Operations-Roboter, berichtet das Institut für Elektrotechnik in den USA. Dieser soll verschiedene Aufgaben während der Operation übernehmen – und das mitten in den Blutgefässen. Gesteuert wird er durch Magnete und mehrere Echtzeit-Röntgenbilder. 

Experiment an Schweinen erfolgreich

So funktioniert es: Die Chirurgen führen den Mini-Roboter per Katheter ein. Danach wird er mittels Software gesteuert, die mehrere Röntgenbilder der zu operierenden Stelle zu einer 3D-Karte zusammenführt. Der magnetische Roboter kann die Karte nutzen, um sich autonom seinen Weg durch potenziell geschädigtes Gewebe zu bahnen. Am Ziel angekommen, kann er Verengungen freimachen, Blutgerinnsel absaugen oder lokal Kontrastmittel sowie Medikamente verabreichen.

Die ersten Tests wurden an einem künstlichen Blutgefäss, das in einem Wassertank schwimmt, durchgeführt. Danach testete das Forschungsteam den Mini-Roboter an den Oberschenkel-Arterien eines Schweins unter Narkose. «Im Vergleich zum künstlichen Experiment war die OP an einem Lebewesen um einiges komplizierter», so Studienleiter Gunhee Jang. 

Innerhalb eines Jahres haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen mit Kardiologen acht Operationen an Schweinen durchgeführt. Die letzten Tests waren erfolgreich und beweisen für die Forschenden, dass die Technik in der Praxis anwendbar ist. Man werde nun den Mini-Roboter weiter verbessern und klinische Tests an Menschen anstreben. 

Medizinroboter auch in der Schweiz

Blutgefässe – ein komplexes System

Gefässerkrankungen können tödliche Folgen nach sich ziehen. Bei Verschlüssen können diese Schlaganfälle im Gehirn, Herzinfarkte oder Arterien-Erkrankungen in den Gliedmassen auslösen. Operationen an den Blutgefässen gelten in der Medizin als heikles Unterfangen. «Die OP dauert mehrere Stunden und es ist sehr schwierig, eine Gewebeschädigung anzuvisieren, wenn das Gefäss eine komplexe Form hat oder blockiert ist», so der Studienleiter Gunhee Jang. Aus diesem Grund suche die Medizin immer wieder nach technologisch neuen Möglichkeiten, die Prozedur zu vereinfachen.

Dass ein Roboter bei einer Operation hilft, ist kein Novum. Auch in der Schweiz gibt es bereits fortschrittliche Forschungsergebnisse zu diesem Thema. An der Universität Basel arbeiten Professoren derzeit an Medizinrobotern, die als Werkzeuge für Chirurgen dienen sollen. Sie sollen mit Laser Knochen schneiden können. Ihre Funktion ist unterstützend, statt ersetzend. Es wird aber noch einige Jahre dauern, bis der Roboter marktreif ist. 

Die koreanische Studie wurde im Fachjournal «IEEE Robotics and Automation Letters» veröffentlicht.

Würdest du dich von einem Roboter operieren lassen?

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