Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Operieren ohne Narben

07.08.2014

Forschergruppe entwickelt Roboter für die minimal-invasive Chirurgie

Durch kleinste Zugänge flexibel zum Ort der Operation zu gelangen und dort zielsicher behandeln zu können: Das ist das Ziel von Dr.-Ing. Jessica Burgner-Kahrs und ihrem Team vom Mechatronik-Zentrum der Leibniz Universität Hannover.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln Kontinuumsroboter, die aus ineinandergesteckten dünnen Röhrchen aufgebaut sind. Mit einer schlangen- oder tentakelartigen Bewegung können diese Instrumente flexibel um die Ecke herum manipulieren und werden besonders gut für Gehirnoperationen durch die Nase beziehungsweise für Eingriffe geeignet sein, bei denen nur minimale Narben entstehen sollen.

Die im Moment in der minimal-invasiven Chirurgie eingesetzten Instrumente sind größtenteils aus Edelstahl, entsprechend starr und lediglich über Gelenke steuerbar. Die neuen flexiblen, an schmale Elefantenrüssel erinnernde Roboter bestehen aus verformbarem, flexiblem Nitinol und sind sehr dünn: unter 2,5 Millimeter im Durchmesser.

Die Forschungsarbeit von Dr.-Ing. Burgner-Kahrs wird im Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit knapp 1,3 Millionen Euro für fünf Jahre gefördert. Die 33-jährige Informatikerin war von 2010 bis 2012 Research Associate bei einem der Pioniere auf diesem Gebiet an der Vanderbilt University in Nashville, USA.

Dann kam sie mit einem Stipendium zur Rückgewinnung von deutschen Wissenschaftlern aus dem Ausland ans Mechatronik-Zentrum der Leibniz Universität. Ihr Team beschäftigt sich als erste Forschergruppe in Deutschland mit dem Thema „Kontinuumsroboter für chirurgische Systeme“.

Die ersten Versuche an Modellen sind sehr vielversprechend. Nach Einschätzung von Jessica Burgner-Kahrs werden noch etwa fünf bis zehn Jahre Forschung nötig sein, bis die Roboter tatsächlich in der medizinischen Praxis eingesetzt werden können. „Wir forschen sehr interdisziplinär zwischen Informatik, Maschinenbau, Elektrotechnik und Medizin“, erläutert sie.

Die Informatik kümmert sich um die Algorithmen, mit denen mehrere Motoren den Antrieb der Geräte steuern. Mit Materialfragen und baulichen Aspekten befassen sich Maschinenbau und Elektrotechnik. „Es freut mich besonders, dass viele Studierende sehr engagiert im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten oder als Hilfskräfte mitarbeiten“, sagt Dr.-Ing. Burgner-Kahrs.

Im Moment fokussieren sich die Wissenschaftler auf zwei Einsatzfelder der neuen Roboter. Zum einen testen sie den Einsatz bei der Operation von gutartigen, relativ häufig vorkommenden Hypophysen-Tumoren im Gehirn. Diese Tumoren mit ihrer geleeartigen Konsistenz können durch die flexiblen Geräte sehr gut zum Beispiel durch die Nase erreicht werden.

Zum anderen geht es um das Absaugen von Blutgerinnseln im Gehirn von Schlaganfallpatienten. Bisher wurden die Roboter an Plastik- und auch Leichenschädeln ausprobiert. Im Anschluss sind Versuche an Schweinen geplant, bevor es in Richtung Patientenstudien und Zusammenarbeit mit Industriepartnern geht. Durch Kooperationen mit der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und großes Interesse von Ärzten ist die Praxis-Erprobung auf einem guten Weg.

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Dr.-Ing. Jessica Burgner-Kahrs, Mechatronik-Zentrum der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 4789 oder per E-Mail unter burgner@mzh.uni-hannover.de gern zur Verfügung.

Mechtild Freiin v. Münchhausen | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-hannover.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Humane Papillomviren programmieren ihre Wirtszellen um und begünstigen so die Hautkrebsentstehung
12.12.2019 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Forscher untersuchen Rolle der Zellmembran bei der Entstehung chronischer Krankheiten
10.12.2019 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das feine Gesicht der Antarktis

Eine neue Karte zeigt die unter dem Eis verborgenen Geländeformen so genau wie nie zuvor. Das erlaubt bessere Prognosen über die Zukunft der Gletscher und den Anstieg des Meeresspiegels

Wenn der Klimawandel die Gletscher der Antarktis immer rascher Richtung Meer fließen lässt, ist das keine gute Nachricht. Denn dadurch verlieren die gefrorenen...

Im Focus: Virenvermehrung in 3D

Vaccinia-Viren dienen als Impfstoff gegen menschliche Pockenerkrankungen und als Basis neuer Krebstherapien. Zwei Studien liefern jetzt faszinierende Einblicke in deren ungewöhnliche Vermehrungsstrategie auf atomarer Ebene.

Damit Viren sich vermehren können, benötigen sie in der Regel die Unterstützung der von ihnen befallenen Zellen. Nur in deren Zellkern finden sie die...

Im Focus: Virus multiplication in 3D

Vaccinia viruses serve as a vaccine against human smallpox and as the basis of new cancer therapies. Two studies now provide fascinating insights into their unusual propagation strategy at the atomic level.

For viruses to multiply, they usually need the support of the cells they infect. In many cases, only in their host’s nucleus can they find the machines,...

Im Focus: Cheers! Maxwell's electromagnetism extended to smaller scales

More than one hundred and fifty years have passed since the publication of James Clerk Maxwell's "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" (1865). What would our lives be without this publication?

It is difficult to imagine, as this treatise revolutionized our fundamental understanding of electric fields, magnetic fields, and light. The twenty original...

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Titin in Echtzeit verfolgen

13.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

LogiMAT 2020: Automatisierungslösungen für die Logistik

13.12.2019 | Messenachrichten

Das feine Gesicht der Antarktis

13.12.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics