Endoskopie: Schwein wird auf 9300 km Distanz operiert
Forschende der ETH Zürich und der chinesischen Universität Hongkong haben erstmals mittels Fernsteuerung eine magnetische Endoskopie an einem lebenden Schwein durchgeführt. Arzt und Tier waren 9300 Kilometer voneinander entfernt.
Der Operationssaal in Hongkong.
Foto: ETH Zürich
Über 9300 Kilometer trennten, wie bereits erwähnt, den Operationssaal in Hongkong und den Raum in Zürich, von dem aus Alexandre Mesot das Endoskop steuerte. Mesot, Doktorand im Multi-Scale Robotics Lab der ETH Zürich, bediente um drei Uhr morgens einen Playstation-Controller und sah auf einem Bildschirm Live-Bilder der Operation. Mit einer Verzögerung von nur 300 Millisekunden navigierte eine vier Millimeter dünne Sonde durch den Magen eines lebenden, aber betäubten Schweins in Hongkong.
Erste ferngesteuerte magnetische Endoskopie
Mit einer Kamera untersuchte Mesot die Magenwand und entnahm mit einem kleinen Greifarm Gewebeproben. Dies war die erste ferngesteuerte magnetische Endoskopie, über die kürzlich im Fachjournal Advanced Intelligent Systems berichtet wurde.
Für die Operation waren zwei Dinge wichtig: ein magnetisches Navigationssystem mit steuerbarem Endoskop, entwickelt an der ETH Zürich, und eine schnelle, stabile Internetverbindung zum Operationssaal.
Der ferngesteuerte Eingriff wurde im Operationssaal von Chirurgen und Chirurginnen der Medizinischen Fakultät der Chinesischen Universität Hongkong begleitet und überwacht. Sie führten das magnetische Endoskop durch den Mund in den Magen des Schweins ein. Bevor Alexandre Mesot in Zürich die Steuerung übernahm, wurde die Sonde von einem Team des Multi-Scale Robotics Labs und dem Chirurgenteam vor Ort getestet.
Das Endoskop wird durch ein Magnetfeld gesteuert, das von Navion erzeugt wird, einem chirurgischen Navigationssystem, das von ETH-Professor Bradley Nelson und seinem Team entwickelt wurde. „Durch einen magnetischen Kopf kann das Endoskop nicht nur in alle Richtungen gebogen werden, es ist auch kleiner und einfacher zu steuern als herkömmliche Geräte“, erklärt Mesot.
Dank der hohen Beweglichkeit des magnetischen Endoskops konnte der ETH-Forscher Mesot problemlos eine Retroflexion im Magen des Tieres durchführen. Dabei wird das Endoskop um 180 Grad gebogen, um den Mageneingang zu untersuchen. Dieser anspruchsvolle Eingriff zeigt, dass magnetische Endoskope aus der Ferne genauso flexibel gesteuert werden können wie herkömmliche Geräte.
Teleendoskopie am menschlichen Magen als nächster Schritt?
Das kleinere Endoskop kann bei Menschen auch durch die Nase anstatt durch den Mund eingeführt werden, was weniger belastend ist, da der Patient oder eine Patientin nicht vollständig sediert werden müssen und während des Verfahrens wach bleiben und Feedback geben können. Außerdem ist das magnetische Endoskop potenziell für Kinder geeignet, bei denen herkömmliche Sonden zu groß sind.
„Im nächsten Schritt unserer Forschung hoffen wir eine Teleendoskopie am menschlichen Magen durchzuführen. Es steckt viel Potenzial in dieser Technologie. Ich denke da an minimalinvasive Eingriffe im Magen-Darm-Trakt, wie beispielsweise Krebsvorsorgeuntersuchungen“, sagt Professor Bradley Nelson vom Multi-Scale Robotics Lab an der ETH Zürich.
Ein ähnlicher Ansatz wurde bei einer anderen ferngesteuerten Operation verwendet, die tatsächlich im Weltall stattfand. Obwohl die Distanz mit ca. 400 Kilometern nicht so groß wie die 9300 Kilometer war, führte ein winziger chirurgischer Roboter erfolgreich seine erste Operation in der Schwerelosigkeit auf der Internationalen Raumstation durch, während er von Chirurgen auf der Erde ferngesteuert wurde.
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