Medizin-Roboter System "Made in Austria"

Wissenschafter der ARC Seibersdorf research GmbH entwickeln zur Zeit in enger Zusammenarbeit mit interventionellen Radiologen und Biophysikern ein Robotersystem für minimal invasive Eingriffe. Ein speziell gestaltetes elektronisches Planungssystem soll in Verbindung mit einem hochpräzisen Robotersystem dazu dienen, die Durchführung perkutaner diagnostischer und therapeutischer Eingriffe mit hoher Präzision und dadurch stark verringerten Komplikationsraten durchzuführen.

In einem vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie geförderten Forschungsprojekt arbeiten Experten der ARC Seibersdorf research GmbH – zusammen mit dem Institut für Biomedizinische Technik und Physik (AKH Wien) sowie der Abteilung für Angiographie und Interventionelle Radiologie (Universitätsklinik für Diagnostische Radiodiagnostik, AKH Wien) an der Entwicklung eines neuartigen medizinischen Robotersystems. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und der Bau eines Prototyps für einen Positionierungsroboter, der für Ultraschall- oder computertomographisch (CT)-gezielte inter-ventionelle Eingriffe eingesetzt werden kann. Damit soll die Zielsicherheit von Biopsien erhöht und gleichzeitig der Zeitaufwand und ein allfälliges Punktionsrisiko durch Verletzung kritischer Organstrukturen reduziert werden. Das Gesamtsystem „B-Rob I“ – bestehend aus einem mehrachsigen Roboterarm, einem Steuerungs-system, einem speziell entwickelten Eingabegerät sowie einer medizinischen Planungssoftware – soll zur Unterstützung des interventionell tätigen Radiologen für minimal invasive Eingriffe dienen. „Die Problemstellung liegt grundsätzlich u.a. darin, in Lokalanästhesie eine lange dünne Punktionskanüle mit hoher Präzision durch die Haut an eine definierte Position in einem erkrankten Organ zu platzieren“, erklärt Projektleiter Dr. Gernot Kronreif. Meist sind diese Körperregionen durch andere Organe verdeckt und können daher nur durch doppelt angulierte Zugänge erreicht werden. Wenn auch die Computertomographie eine hohe Auflösung anatomischer Details ermöglicht, sind gerade CT-gezielte Eingriffe oft mit einer hohen Strahlenbelastung verbunden. „Gerade hier können die Vorteile der Robotertechnik, wie zum Beispiel die Möglichkeit zur Einstellung einer räumlich exakten Werkzeugposition, ideal genutzt werden“, so Kronreif. Über eine PC Planungsstation werden vor dem Eingriff Zielpunkt und Hautdurchstichpunkt ausgewählt und die daraus berechnete Stichrichtung auf mögliche Komplikationen untersucht. Ist der interventionelle Radiologe mit der Planung zufrieden, erfolgt die Freigabe der Daten und der Roboter positioniert eine Nadelführung entsprechend der Planungsdaten.

Die eigentliche Durchführung der Biopsie – also das Einbringen der Punktionskanüle und die an-schließende Gewebeentnahme – erfolgt manuell durch den Arzt, mit ständiger Unterstützung durch Roboter und Planungssoftware. „Durch den Einsatz dieses Robotersystems kann die Strahlen-belastung von Patient und Arzt bei CT-gestützten Interventionen erheblich reduziert werden“, erklärt Dr. Joachim Kettenbach von der „Abteilung für Angiographie und Interventionelle Radiologie“ am AKH Wien – medizinischer Fachberater im Projekt. „Es können damit auch komplexere Interventionen und Tumortherapie durchgeführt werden, welche ohne Roboterunterstützung im gleichem Maße eventuell gar nicht möglich wären“, so Kettenbach.

Nach der erfolgreichen Realisierung eines ersten Prototyps ist nun eine umfangreiche Validierungsstudie in Vorbereitung. Der Prototyp des Biopsie-Robotersystems wird im Rahmen der wissenschaftlichen Ausstellung „MATRIX“ am Europäischen Radiologiekongress (1. bis 5. März 2002, Austria Center Wien) der Fachwelt vorgestellt.

Für Rückfragen wenden Sie sich bitte an:

Wolfgang Renner
Austrian Research Centers
corporate communications
A-2444 Seibersdorf
050550/2046
wolfgang.renner@arcs.ac.at