Robert Klatt
Gefäßverschlusskrankheiten mussten bisher operativ behandelt werden. Ein neuer Miniaturroboter kann verstopfte Blutgefäße befreien und somit die belastenden Operationen ersetzen.
Seoul (Südkorea). Herzinfarkte, Schlaganfälle oder periphere Arterienerkrankungen und andere Gefäßverschlusskrankheiten gehören vor allem in Industriestaaten zu den häufigsten Todesursachen. Verursacht werden die Gefäßverschlusskrankheiten unter anderem durch die zunehmende Fettleibigkeit, die laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) in Europa bereits epidemische Ausmaße angenommen hat und die Alterung der Gesellschaft.
Bisher werden verstopfte Arterien und Blutgefäße meist operativ befreit. Diese Behandlungsmethode ist aber sehr belastend für den Patienten und setzt den Chirurgen einer hohen Strahlendosis aus, weil dieser auf bildgebende Verfahren angewiesen ist. Nun haben Forscher der Hanyang University einen Miniaturroboter entwickelt, der Operationen bei verstopften Blutgefäßen überflüssig machen kann.
Laut der Publikation in den IEEE Robotics and Automation Letters befindet sich der Mikroroboter I-Raman (robotically assisted magnetic navigation system for endovascular intervention) an einem Katheter. Er wird mit einem äußeren Magnetfeld durch den Körper des Patienten bewegt. An seinem Behandlungsbereichs wird über das Magnetfeld eine Drehbewegung ausgelöst, die den Miniroboter vom Katheter entkoppelt.
Anschließend beginnt der Roboter autonom damit, die verstopften Blutgefäße zu befreien. Zur Navigation verwendet er eine 3D-Karte der Blutgefäße, die vor dem Eingriff aus 2D-Röntgenbildern erstellt wird. Im Körper kann der Roboter Blutgefäße mit aufblasbaren Ballons erweitern, Blutgerinnsel absaugen und Medikamente sowie Kontrastmittel örtlich begrenzt verabreichen. Ist die Behandlung abgeschlossen, wird der Miniroboter über das Magnetfeld wieder mit dem Katheter verbunden und kann aus dem Körper entfernt werden.
Tests der Miniroboters mit künstlichem Blutgefäß verliefen problemlos. Danach erfolgten Experimente mit acht Schweinen, mit denen erfolgreich belegt werden konnte, dass der Roboter auch in der Praxis funktioniert. Bevor eine klinische Studie mit Menschen beginnen kann, wollen die Forscher aber noch das Magnetfeld zur Navigation verstärken und die Größe des Roboters noch mehr verkleinert.
IEEE Robotics and Automation Letters, doi: 10.1109/LRA.2023.3243801
