Roboter „befreit“ verstopfte Blutgefässe

DMZ – INNOVATION ¦ Patricia Jungo ¦                        

Gefäßverschlusskrankheiten wie Herzinfarkte, Schlaganfälle oder periphere Arterienerkrankungen in den Gliedmaßen gehören (insbesondere in Industriestaaten) zu den häufigsten Todesursachen. Gründe dafür sind unter anderem die Alterung der Gesellschaft und die sich weiter verbreitende Fettleibigkeit.

Es ist zwar möglich Arterien und Blutgefäße operativ frei zu machen, doch diese Behandlungsmethoden sind für Patient:innen sehr belastend. Zudem sind operierende Chirurg:innen mitunter einer hohen Strahlendosis ausgesetzt, da sie während der OP beim Führen der Instrumente auf bildgebende Verfahren angewiesen sind. Ein von einem Forschungsteam der Hanyang University in Südkorea entwickelter Miniaturroboter soll nun derartige Eingriffe obsolet machen können.

Wie Professor Gunhee Jang von der Hanyang University betont, sind Operationen, die der Befreiung von Arterien von Ablagerungen dienen, oft ziemlich lang, da das genaue Anvisieren einer Läsion eher schwierig wird, wenn das Blutgefäß eine komplexe Form hat oder ganz verstopft ist. Damit für dieses Problem eine Lösung möglich ist, hat er mit seinem Team den Mikroroboter I-Raman (robotically assisted magnetic navigation system for endovascular intervention) entwickelt. Mittels eines Katheters in der Nähe des Behandlungsbereichs kann dieser Roboter durch ein äusseres Magnetfeld innerhalb des Körpers bewegt werden. Über dieses Magnetfeld erfolgt anschliessend eine Drehbewegung, mit deren Hilfe der Roboter von dem Katheter gelöst wird. Bevor es zum Eingriff kommt, wird aus 2D-Röntgenbildern der betroffenen Stelle eine 3D-Karte der Blutgefäße erstellt. I-RAMAN ist dann in der Lage autonom zum Behandlungsort zu navigieren, um dort in Aktion zu treten.

Dabei ist er nicht nur in der Lage, Ballons aufzublasen, um Blutgefäße zu erweitern. Auch das Absaugen von Blutgerinnsel und das örtliche Verabreichen von Kontrastmitteln und Medikamenten schafft er. Vom Magnetfeld wird I-RAMAN zum Katheter zurückgeführt und aus dem Körper entfernt.

I-RAMAN wurde vorerst an einem künstlichen Blutgefäß in einem Wassertank erfolgreich getestet. Im Anschluss daran erfolgten Tests in Oberschenkelarterien von Schweinen, was sich als komplizierter und komplexer als erwartet herausstellte. In Zusammenarbeit mit Kardiologen wurden acht Tests an Schweinen durchgeführt und das letzte Experiment verlief endlich erfolgreich: Der Beweis, dass die Technik auch praktisch funktioniert, war so erbracht. Den Forscher:innen geht jedoch die Arbeit noch nicht aus. So soll zuerst das Magnetfeld zur Naviagation verstärkt werden. Anschließend soll der Roboter noch mehr miniaturisiert werden, um noch effizienter zu werden. Danach ist das Ziel, klinische Versuche beim koreanischen Ministerium für Lebensmittel- und Arzneimittelsicherheit zu beantragen. Eine Unternehmensgründung zur Vermarktung des Systems haben die Wissenschaftler:innen bereits realisiert.

±via/trendsderzukunft±