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Ein Roboter im MRT: neue Hilfe bei Gehirnoperationen

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Stell dir vor, du liegst in einem riesigen Scanner, der dein Gehirn fotografiert – und gleichzeitig hilft ein Roboter einem Arzt dabei, eine Operation durchzuführen. Was nach Science-Fiction klingt, wird jetzt Realität. Forschende haben ein vollständig robotisches System entwickelt, das direkt in einem MRT-Scanner arbeiten kann. Diese neue Technologie könnte Operationen am Gehirn in Zukunft deutlich präziser und sicherer machen.

Warum ein MRT bei Operationen so hilfreich ist

Ein MRT (Magnetresonanztomograph) ist eine Maschine, die extrem detaillierte Bilder vom Inneren des Körpers erzeugt. Besonders beim Gehirn sind diese Bilder für Ärzte unglaublich wertvoll. Man kann sich das MRT wie eine Art Superkamera für den Körper vorstellen. Sie zeigt zum Beispiel, wo sich ein Tumor befindet, wie Blutgefäße verlaufen oder welche Bereiche des Gehirns für Sprache und Bewegung verantwortlich sind.

Während einer Operation wäre es natürlich ideal, solche Bilder ständig sehen zu können. Genau hier liegt aber das Problem: Ein MRT arbeitet mit sehr starken Magnetfeldern. Viele chirurgische Instrumente oder Roboter enthalten Metall und können deshalb im Scanner nicht eingesetzt werden. Sie würden vom Magnetfeld gestört oder sogar gefährlich angezogen werden.

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Ein Roboter, der im Magnetfeld arbeiten kann

Genau deshalb ist die neue Entwicklung so spannend. Ein Forschungsteam hat einen Operationsroboter gebaut, der speziell dafür entwickelt wurde, im starken Magnetfeld eines MRT zu funktionieren.

Damit das möglich ist, mussten die Ingenieure viele technische Probleme lösen. Der Roboter besteht aus besonderen Materialien, die nicht magnetisch sind. Außerdem nutzt er spezielle Antriebstechniken, die im Scanner keine Störungen verursachen.

Der große Vorteil dieser Technik ist, dass das MRT während der Operation ständig neue Bilder liefern kann. Der Chirurg sieht also in Echtzeit, wo sich seine Instrumente befinden und wie nah sie an empfindlichen Hirnregionen sind. Dadurch kann er viel genauer arbeiten.

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Millimeterarbeit im Gehirn

Operationen am Gehirn gehören zu den schwierigsten Eingriffen in der Medizin. Oft entscheiden schon wenige Millimeter darüber, ob wichtige Funktionen erhalten bleiben. Ein minimaler Fehler könnte zum Beispiel Bereiche betreffen, die für Sprache, Bewegung oder Gedächtnis verantwortlich sind.

Hier kann ein Roboter eine enorme Hilfe sein. Seine Bewegungen sind extrem ruhig und präzise. Während ein Mensch durch kleine Muskelbewegungen immer ein wenig zittert, kann der Roboter Instrumente mit sehr hoher Genauigkeit führen. So lassen sich beispielsweise feine Nadeln exakt platzieren, Gewebeproben entnehmen oder Medikamente direkt an eine bestimmte Stelle im Gehirn bringen.

Wichtig ist dabei: Der Roboter ersetzt den Arzt nicht. Der Chirurg steuert das System und entscheidet jeden einzelnen Schritt. Der Roboter ist also eher wie eine hochpräzise Werkzeugverlängerung der menschlichen Hand.

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Neue Chancen für die Medizin

Die Kombination aus Robotik und MRT-Bildgebung eröffnet ganz neue Möglichkeiten. Besonders bei Krankheiten wie Hirntumoren, Parkinson oder Epilepsie könnte diese Technologie helfen. Bei einigen Therapien müssen Elektroden oder Medikamente an ganz bestimmten Stellen im Gehirn platziert werden. Mit Hilfe eines Roboters und gleichzeitig laufenden MRT-Bildern könnte das deutlich genauer gelingen als bisher.

Auch zukünftige Entwicklungen sind spannend. Forschende arbeiten bereits daran, solche Systeme mit künstlicher Intelligenz zu verbinden. Dann könnten Computerprogramme während der Operation zusätzliche Informationen liefern oder den Ärzten bei schwierigen Entscheidungen helfen.

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Fazit

Der neue MRT-kompatible Operationsroboter zeigt eindrucksvoll, wie Robotik die Medizin verändert. Durch die Kombination aus hochauflösender Bildgebung und präziser Technik können Ärzte während einer Operation genau sehen, was im Gehirn passiert. Das macht Eingriffe sicherer und eröffnet völlig neue Behandlungsmöglichkeiten.

Vielleicht werden in Zukunft in vielen Operationssälen Ärzte und Roboter Seite an Seite arbeiten, um Menschen noch besser zu helfen.

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FuxFun 🦊

Wusstest du, dass …

die Magnete in einem MRT etwa 10.000-mal stärker als das Magnetfeld der Erde sein können? Deshalb müssen sogar einfache Gegenstände wie Scheren oder Sauerstoffflaschen speziell für MRT-Räume geprüft sein.

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Für Profis

Wer tiefer in das Thema einsteigen möchte, kann sich mit folgenden Bereichen beschäftigen:

•             MRT-kompatible Robotik

•             bildgeführte Neurochirurgie

•             minimalinvasive robotische Operationen

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Quellen

Radiology Business

„Experts develop first-of-its-kind fully robotic MRI-compatible system for neurosurgery“

https://radiologybusiness.com/topics/medical-imaging/magnetic-resonance-imaging-mri/experts-develop-first-its-kind-fully-robotic-mri-compatible-system-neurosurgery

Klinikum Bielefeld eröffnet Zentrum für roboterassistierte Chirurgie OWL

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Das Klinikum Bielefeld hat ein modernes Zentrum für roboterassistierte Chirurgie eröffnet.

(lifePR) (Bielefeld, 20.04.2023) 

Das Klinikum Bielefeld hat ein modernes Zentrum für roboterassistierte Chirurgie eröffnet, in dem die roboterassistierten Chirurgiesysteme mit den Namen „Da Vinci“ und MAKO©  in den Bereichen der Weichteil- und Knochenchirurgie eine wichtige Rolle spielen. Die roboterassistierte Chirurgie ist eine der modernsten Entwicklungen auf dem Gebiet der minimalinvasiven Chirurgie und bietet zahlreiche Vorteile für Patient*innen und Operarteur*innen.

Roboter sind in der Chirurgie zunehmend zu wichtigen Helfern bei komplexen, minimalinvasiven Eingriffen geworden. Die Roboter dienen als verlängerter Arm der Chirurg*innen und ermöglichen höchste Präzision und maximale Sichtgenauigkeit. Der MAKO© Roboterarm wird bereits seit 2018 in der Orthopädischen Klinik des Klinikums Bielefeld – Mitte eingesetzt und erhält nun mit dem Da Vinci Roboter einen „Kollegen“, der zu den modernsten Operationssystemen in Europa gehört. Das Klinikum Bielefeld ist das einzige Haus in Ostwestfalen das sowohl die Weichteil- als auch die Knochenchirurgie roboterassistiert realisiert. Für die Ausstattung des Zentrums für roboterassistierte Chirurgie investierte das Klinikum Bielefeld 10 Mio. Euro.

5,5 Mio. Euro flossen hiervon in den Bau und die Ausstattung zweier neuer Operationssäle, einer davon ist dem Da-Vinci Roboter vorbehalten. Glasscheiben ermöglichen die Einsichtnahme auch während einer Operation: „Dies ist besonders im Hinblick auf unseren universitären Auftrag relevant“, so Ackermann. Durch die Scheiben haben auch Studierende der medizinischen Fakultät der Universität Bielefeld, die einen Teil ihrer Praxisphasen am Klinikum Bielefeld verbringen, die Möglichkeit, die Operation zu verfolgen, ohne direkt im Operationssaal zu stehen. „In Zukunft ermöglicht uns eine Kamera die direkte Übertragung von Operationen in den Vorlesungssaal“, so der Geschäftsführer weiter.

„Wir sind stolz darauf, unseren Patient*innen die neuesten Technologien und die bestmögliche medizinische Versorgung anzubieten. Die Gründung des Zentrums für roboterassistierte Chirurgie OWL ist ein weiterer bedeutender Schritt in die Zukunft als Universitätsklinik“, sagt Michael Ackermann, Geschäftsführer des Klinikums Bielefeld. „Die Robotik ist heutzutage aus dem OP eines Universitätsklinikums nicht mehr wegzudenken“, sagt Dr. Daniel Valdivia, Chefarzt der Klinik für Thoraxchirurgie und der Leiter des Zentrums für roboterassistierte Chirurgie OWL. „Mit der Unterstützung von Robotern wie dem Da Vinci und dem Mako©  Roboterarm haben Chirurg*innen Möglichkeiten, die Fähigkeiten des menschlichen Auges und die der menschlichen Hand noch zu übertreffen. Die roboterassistierte Chirurgie bietet viele Vorteile für unsere Patient*innen wie kleinere Schnitte, verkürzte Operationszeiten, weniger Blutungen, geringere Infektionsraten, weniger Komplikationen und weniger postoperative Schmerzen.“

Der Da Vinci Roboter wird am Klinikum Bielefeld künftig bei thoraxchirurgischen Eingriffen sowie bei allgemein- und viszeralchirurgischen Indikationen, bei gynäkologischen Eingriffen als auch bei Eingriffen der Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde eingesetzt. Gleich mehrere Operateur*innen aus diesen Bereichen haben bereits die Schulung durchlaufen, die zur Anwendung des Da-Vinci Roboters nötig ist.

Das Gerät besteht aus drei Komponenten. An der Konsole sitzt der/die Operateur*in und steuert mit Joysticks und Pedalen die Instrumente sowie die Kamera, die dem/der Operateur*in durch 10-fache Vergrößerung und der 3-D-Sicht einen optimalen Blick auf das OP-Feld ermöglicht. Der Turm oder auch Videosystemwagen ist das Herz des Da Vinci, denn hier wird das Bild der endoskopischen Kamera übertragen, die durch einen sogenannten Trokar, durch den für die OP-Instrumente ein Zugang zur Körperhöhle geschaffen wird. So hat das OP-Personal die Möglichkeit, jeden „Handgriff“ des/der Operateur*in und des Da-Vincis zu verfolgen. Der Patientenwagen hat vier Arme, an denen die OP-Instrumente durch den/die Operateur*in an der Konsole gesteuert werden. Durch einen Zitterfilter und sieben Freiheitsgrade ermöglicht das System eine intuitive Bedienung der Instrumente über die Joysticks.

Das Zentrum für roboterassistierte Chirurgie OWL wird auch eine wichtige Rolle bei der Ausbildung von Studierenden in der medizinischen Praxis spielen und die Zukunft der medizinischen Versorgung mitgestalten. Es bietet Chirurg*innen die Möglichkeit, ihre Fähigkeiten und ihr Wissen zu erweitern und stellt eine bedeutende Erweiterung der klinischen Dienstleistungen des Klinikums dar.

Weitere Informationen unter: https://www.klinikumbielefeld.de/zentrum-fuer-roboterassistierte-chirurgie-owl.html