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Roboterraupe für Herzoperationen entwickelt

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Cameron Riviere und sein Team vom Robotics Institute der Carnegie Mellon University haben einen Roboter entwickelt, der mit minimal-invasiver Chirurgie durch einen kleinen Schnitt am Brustbein in den Körper eingeführt und mit einem weiteren Schnitt durch den Herzbeutel an der Oberfläche des Herzens angebracht werden soll. Dort sollen mit Hilfe des Roboters Operationen ohne größere Eingriffe vorgenommen werden können. Der Prototyp des HeartLander besteht aus zwei verbundenen Teilen, die jeweils 6,5 mm hoch, 8 mm breit und 10 mm lang sind.

HeartLander. Bild: Cameron Riviere/CMU

Bewegt wird der Roboter durch Motoren außerhalb des Körpers, die über ein Kabel mit ihm verbunden sind. Mit zwei vorne und hinten angebrachten Saugknöpfen, die mit Vakuumröhren im Kabel verbunden sind, kann er sich am Herz festhalten und sich durch Krümmen wie eine Raupe mit einer Geschwindigkeit von bis zu 18 cm in der Minute vorwärts und rückwärts bewegen (siehe dazu die Videos des Forscherteams).

Erste Tests mit dem Roboter wurden an lebenden Schweinen mit Erfolg durchgeführt, wie New Scientist berichtet. Dabei wurden über einen Port von 2 mm Durchmesser Elektroden von Herzschrittmachern am Herz befestigt bzw. mittels einer Nadel Farbe in das Herz injiziert. Schäden am Herzen, elektrophysiologische Störungen oder größere Blutungen seien nicht aufgetreten, sagen die Wissenschaftler. Ärzte können den Roboter mittels Röntgenvideo oder magnetischen Sensoren verfolgen. Eine Mini-Videokamera ist zudem in den Roboter eingebaut. Gesteuert wird er mit einem Joystick.

Der Vorteil von HeartLander soll sein, durch einen minimal-invasiven Eingriff auch an die Teile des Herzens zu gelangen, bei denen dies bislang nicht möglich gewesen ist, da man beispielsweise keine Instrumente in Adern an das Herz heranführen konnte. Da der Roboter an der Oberfläche entlang krabbelt, könne das Herz auch ungestört weiter schlagen. Eventuell sei zudem keine Vollnarkose notwendig, weil man den Brustkorb oder die Lunge nicht beeinträchtigen muss, um an das Herz zu gelangen. Überdies seien die Roboter billig herzustellen. Die Wissenschaftler wollen als nächsten Schritt den Roboter mit einer Radiofrequenz-Sonde ausstatten, um mit dem hochfrequenten Strom selektiv Herzgewebe zu zerstören. Damit sollen Herzrhythmusstörungen behandelt werden. (fr)