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ETH-Roboter soll bei Schlaganfällen helfen
Aus Wissenschaftsmagazin vom 17.02.2024. Bild: ETH Zürich / Marco Rosasco Photography
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Mit Magneten ins Hirn Neuer ETH-Roboter soll Schlaganfall-Operationen beschleunigen

Die ETH forscht an einem Roboter, der sich durch Blutgefässe steuern lässt. Erste Tests zeigen: Damit könnten sich Blutgerinnsel im Gehirn schneller entfernen lassen und dadurch die Folgen gedämpft werden.

Nach einem Schlaganfall zählt jede Minute. Meistens verstopft ein Gerinnsel ein Blutgefäss im Gehirn. Dieses muss möglichst schnell entfernt werden. Am effektivsten geht das mechanisch. Das heisst, man muss vom Bein oder vom Arm her ein Röhrchen durch die Blutbahn an den richtigen Ort im Gehirn bringen.

Wie könnte ein Roboter Patientinnen und Patienten helfen?

Heute machen Ärztinnen und Ärzte diesen Eingriff von Hand. Sie müssen die Röhrchen zurechtbiegen und bleiben manchmal bei engen Stellen stecken, müssen das Röhrchen wieder rausziehen und in eine andere Form biegen, damit es weitergeht.

So ist der Roboter aufgebaut

Box aufklappen Box zuklappen

Der Roboter hat die Form eines langen dünnen Schlauchs – zwischen 0,5 und 1,5 Millimeter dick. Die Spitze ist magnetisch und lässt sich über Magnete von aussen steuern.

Speziell am Roboter ist auch seine Form. Er ist gebaut wie eine biegsame Schraube mit einer Spirale an der Oberfläche. An engen Stellen in den Blutgefässen kann sich der Roboter drehen, um weiterzukommen.

Ein von der ETH entwickelter Roboter soll diesen Eingriff einfacher und schneller machen. Der dünne Roboter lässt sich gezielt durch die millimeterdünnen Blutbahnen steuern. Grosse Magnete, die rund um die Patientin angeordnet sind, können den Roboter in die gewünschte Richtung drücken.

Was zeigen Tests mit dem Roboter?

Die ETH hat nun die Ergebnisse erster Tests an einem Silikonmodell von menschlichen Blutbahnen und an einem Schwein veröffentlicht. Die Forschenden ziehen ein positives Fazit.

Visuelle Darstellung eines Patienten während eines Eingriffes.
Legende: Eine Illustration der Studie zeigt, bei Schlaganfall-Operationen müssen teils erhebliche Distanzen im Körper überwunden werden. ETH Zürich / Multi-Scale Robotics Lab

Der erfahrene Facharzt Philipp Gruber vom Kantonsspital Aarau hat die Tests durchgeführt. «Wir können mit dem Roboter praktisch jede Schikane meistern,» sagt Gruber. Mit dem Roboter könne man ziemlich einfach auch in sehr kleine Gefässe hineinkommen, was von Hand auch für erfahrene Fachleute schwierig ist.

Sein Eindruck: Für Patientinnen und Patienten könnte auch die Gefahr verringert werden, durch den Eingriff verletzt zu werden.

Wann steht das System in den Spitälern?

Noch ist offen, ob das System auch für Menschen zugelassen wird und ob es sich am Markt durchsetzen kann. Robotik-Forscher Roland Dreyfus von der ETH-Zürich betont, das System müsse noch überarbeitet werden. Zudem seien auch die Herstellungskosten noch sehr hoch.

Ein ETH-Spin-Off will das System marktfähig machen. Eine Träumerei ist das nicht. In mehreren Ländern wird an magnetgesteuerten Robotern für die Medizin geforscht. Ein Gerät für Herzoperationen ist bereits auf dem Markt.

Welche Möglichkeiten bieten solche Roboter grundsätzlich?

Sie lassen sich fernsteuern. Die befragten Forscher betonen, dass solche Roboter besonders für Menschen in dünn besiedelten Ländern interessant sein könnten.

Fachärztinnen und Fachärzte in einem grossen Zentrumsspital könnten Eingriffe in weit entfernten Provinzspitälern durchführen. So bekämen auch Menschen Zugang zu einer Behandlung, die weit weg von einem Schlaganfall-Zentrum wohnen. Dafür müsste aber ein Land viele solcher Roboter-Systeme kaufen und auch auf kleinere Spitäler verteilen.

Wissenschaftsmagazin, 17.2.2024, 12:40 Uhr

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