Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chirurgie-Roboter findet winzige Metallsplitter

22.06.2009
3D-Ultraschall und Elektromagnet erlauben zielgenaues Aufspüren

Bioingenieure an der Duke University haben einen Roboter entwickelt, der vollautonom winzige Metallstücke in Gewebe lokalisieren und eine Nadel zielgenau an diese Stücke heranführen kann.

Dabei kommt ein 3D-Ultraschallsystem zum Einsatz, um Metall aufzuspüren. "Wir haben zusätzlich einen Elektromagnet an der 3D-Messsonde befestigt. Dadurch vibrieren die Splitter gerade genug, um diese Bewegung zu messen", erklärt Projektmitarbeiter A.J. Rogers.

Was derzeit noch eine Machbarkeitsstudie im Labor ist, soll in Zukunft neue Möglichkeiten für die Chirurgie eröffnen. Roboter könnten etwa Schrapnellverletzungen auf Schlachtfeldern versorgen oder auch die Strahlentherapie bestimmter Krebserkrankungen mittels radioaktiver Implantate erleichtern.

Das genutzte 3D-Ultraschall-System basiert auf früheren Entwicklungen der Duke-Forscher. Im neuen Experiment wurde sie mit einem Elektromagneten kombiniert. Das eröffnet die Möglichkeit, etwa Schrapnellstücke aufzuspüren, da sie auf das Magnetfeld reagieren. Das haben die Forscher anhand von zwei Millimeter großen Nadelstücken in einer Testumgebung nachgewiesen. "Die vom Elektromagneten ausgelöste Bewegung war mit freiem Auge nicht zu sehen. Doch auf der 3D-Dopplerkarte stach das Schrapnell als starkes Rot hervor", sagt Stephen Smith, Leiter der Ultrasound Transducer Group an der Duke. Anhand dieser 3D-Echtzeit-Information wiederum konnte das intelligente Steuerprogramm des Laborroboters dafür sorgen, dass eine Nadel auf einem Roboterarm zielgenau zum Metallsplitter geführt wird. Für eine praktische Anwendung wäre es somit im Prinzip einfach nur nötig, die Nadel durch ein einfaches Werkzeug, etwa einen Greifer, zu ersetzen, so die Forscher.

Aufgrund des Erfolgs mit einem einfachen Roboter sind die Forscher zuversichtlich, was das Potenzial einer praktischen Anwendung betrifft. "Gerade im Kampfeinsatz kann es sehr schwer sein, kleine Schrapnellstücke mit herkömmlichen Methoden aufzuspüren", meint Smith. Er ist daher der Ansicht, dass die eigene Entwicklung eine Rolle bei robotischen Operationssystemen für den Kampfeinsatz spielen könnte. An derartigen Chirurgie-Robotern wird in den USA bereits gearbeitet und ein Einsatz innerhalb von zehn Jahren wird als möglich gesehen (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/090306004/).

Auch zivile medizinische Anwendungen halten die Duke-Forscher für denkbar. Beispielsweise könnte das System insbesondere beim Entfernen von radioaktiven "Seed"-Stücken, wie sie unter anderem bei Prostatakrebs zur Strahlenbehandlung eingepflanzt werden, zum Einsatz kommen. Der Ansatz könnte Smith zufolge auch interessant für die Augenheilkunde sein, wenn es darum geht, kleine metallische Fremdkörper aus dem Auge zu entfernen.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.duke.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Filterschutz fürs Gehirn: Weniger Schlaganfälle bei Herzklappenersatz-OP
17.08.2017 | Universitätsklinikum Ulm

nachricht Cochlea-Implantat: Viele Formen funktionieren
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie