Der etwa 2 mm große Robotertentakel kann – anders als bisherige Technik – bis in die kleinsten Bronchien der Lunge vordringen.
Forscher im Vereinigten Königreich haben einen Robotertentakel entwickelt, der klein genug ist, um tief in die Lunge einzudringen und dort die ersten Anzeichen von zu erkennen Krebs und terminiert seine Zellen – und behandelt so Patienten mit der Krankheit wirksam.
Der winzige chirurgische Roboter, der von einem Team aus Wissenschaftlern, Ingenieuren und Klinikern im STORM Lab der University of Leeds entwickelt wurde, besteht aus einem ultraweichen Silikontentakel mit einem Durchmesser von nur 2,4 mm und wird durch Magnete gesteuert.
Der Tentakel besteht aus einer Reihe miteinander verbundener zylindrischer Fragmente, die etwa 80 mm lang sind und sich einigermaßen unabhängig voneinander bewegen können.
Laut der von den Leeds-Forschern veröffentlichten Studie in der Zeitschrift Nature Communications EngineeringEs kann 37 Prozent tiefer als Standardgeräte vordringen und einige der kleinsten Bronchien in unserer Lunge berühren, wodurch weniger Gewebeschäden entstehen als bei herkömmlichen Verfahren.
Der Tentakel wurde nicht an lebenden Patienten getestet, da die Forscher mit der Lunge von Leichen experimentierten. Die Forscher sammeln jedoch Daten, um Versuche am Menschen zu starten, und sind sich sicher, dass die Technologie die Art und Weise, wie wir Lungenkrebs behandeln, revolutionieren könnte.
Derzeit benötigen Ärzte zur Untersuchung der Lunge von Patienten eine Gewebeprobe, die mit einem Bronchoskop entnommen wird, einem Instrument mit einer Größe zwischen 3,5 und 4 mm, das durch die Nase in die Bronchien eingeführt wird.
Aufgrund seiner Größe kann das Bronchoskop nicht tiefer in die kleineren Lungenröhren vordringen – der Robotertentakel hingegen schon.
Potenzial zur Revolutionierung der Lungenkrebsdiagnose
Der Studie zufolge würde die Verwendung des Tentakels einer 30-prozentigen Verbesserung der Navigation der Bronchialanatomie gleichkommen.
„Das ist eine wirklich aufregende Entwicklung“, sagte Professor Pietro Valdastri, Direktor des STORM Lab der University of Leeds und Forschungsleiter, in einer Erklärung.
„Dieser neue Ansatz hat den Vorteil, dass er spezifisch für die Anatomie ist, weicher als die Anatomie und vollständig über Magnete formkontrollierbar ist. Diese drei Hauptmerkmale haben das Potenzial, die Navigation im Körper zu revolutionieren.“
Der Tentakel wird mit auf den Patienten zugeschnittenen Magneten manövriert und an Roboterarmen montiert, die außerhalb des Patienten bleiben, während seine Route zuvor programmiert wird.
„Unser Ziel war und ist es, dem Patienten heilende Hilfe mit minimalen Schmerzen zu bieten“, sagte der Co-Autor der Studie, Giovanni Pittiglio.
„Die magnetische Fernbetätigung ermöglichte uns dies mithilfe ultraweicher Tentakel, die tiefer reichen können, sich gleichzeitig an die Anatomie anpassen und Traumata reduzieren.“
Lungenkrebs ist die am zweithäufigsten diagnostizierte Krebsart weltweit und die häufigste krebsbedingte Todesursache bei Männern und Frauen auf der ganzen Welt. laut cancer.net. Der World Cancer Research Fund International berichtet, dass es mehr als 2,2 Millionen neue Lungenerkrankungen gab Krebs im Jahr 2020 aufgenommen.
Im selben Jahr starben weltweit 1,8 Millionen Menschen an Lungenkrebs von insgesamt fast 10 Millionen krebsbedingten Todesfällen. nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO).
In einer separaten Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Advanced Intelligent SystemsDieselben Forscher der University of Leeds nutzten zwei magnetische Robotertentakeln, um sich unabhängig voneinander zu bewegen, um eine Gehirnoperation an einer Schädelnachbildung durchzuführen.
Die Tentakel gingen durch die Nase und simulierten die Entfernung eines gutartigen Tumors an der Basis des Schädels, wobei einer eine Kamera bewegte, während der andere einen Laser auf den Tumor richtete.
„Dies ist ein bedeutender Beitrag auf dem Gebiet der magnetisch gesteuerten Robotik“, sagte die Hauptautorin des Papiers, Zaneta Koszowska.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass diagnostische Verfahren mit einer Kamera sowie vollständige chirurgische Eingriffe in kleinen anatomischen Räumen durchgeführt werden können.“