Neues Gerät zur Brustkrebsbiopsie:

University of Twente präsentiert mit Stormram 4 MRT-kompatiblen 3D-gedruckten Biopsie-Roboter

 3. Juli 2017  Susann Heinze-Wallmeyer  

Forscher der University of Twente haben vor Kurzem die neueste Version ihres MRT-kompatiblen Biopsie-Roboters Stormram 4 präsentiert. Dieser eignet sich für manuelle Brustbiopsien und soll dazu beitragen, das Leben Tausender Patientinnen zu retten.

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Brustkrebs ist bei Frauen die häufigste Krebserkrankung. Es wird geschätzt, dass in den USA 12 Prozent aller Frauen irgendwann in ihrem Leben einmal darunter leiden. Gerade im Frühstadium lässt sich diese Erkrankung oft wirkungsvoll behandeln.

Dazu bedarf es aber einer effektiven Technik, zumal die Biopsien mit bildgebenden Verfahren, zu denen auch die Magnetresonanztomographie gehört, kontrolliert werden sollten. Da ein Magnetresonanztomograph aber mit Magnetfeldern arbeitet, dürfen die Instrumente und Geräte, die für die Biopsie verwendet werden, nicht aus metallischen, leitfähigen Materialien bestehen.

Vor einiger Zeit brachten Forscher der Universität Twente den Prototypen Stormram 3 auf den Markt. Das Nachfolgemodell Stormram 4 ist einem News-Beitrag der Universität zufolge ein Roboter, der vollständig aus Kunststoff besteht und mit 3D-Druckern hergestellt wurde. Anstelle von Elektrizität greift das Gerät auf Luftdruck zurück.

Steuerelemten des Stormram 4
Das Steuerelement des 3D-gedruckten Stormram 4 Biopsie-Roboters. (Bild: © University of Twente)

Der Mechanismus des Stormram 4 wird sowohl von geradlinigen als auch gebogenen Luftdruckmotoren angetrieben und lässt sich mit Hilfe von 5 Meter langen Hydraulikschläuchen auch von außerhalb des MRT-Scanners steuern. Die Hydraulikschläuche werden wiederum von pneumatischen linearen Schrittmotoren angetrieben. Bei der Größe des Gerätes wurde darauf geachtet, dass dieses in den schmalen Tunnel des Magnetresonanztomographen passt.

Aufbau des Stormram 4 Biopsie-Gerätes.
Detaillierter Aufbau des MRT-kompatiblen Stormram 4 Biopsie-Roboters. (Bild: © University of Twente)

Der 3D-gedruckte Stormram 4 Roboter kann die Nadelspitze für die Biopsie innerhalb eines Bereichs von wenigen Millimetern genau auf ein Ziel ausrichten. Für eine menschliche Hand wäre dieses Maß an Präzision kaum erreichbar. Unter MRT-Kontrolle wird die Nadel des Stormram 4 genau an die Stelle navigiert, an der das abnormale Gewebe oder die Läsion zu sehen ist. Mit der Nadel wird dann eine Probe entnommen, die dann einer Analyse unterzogen wird.

Auch die direkte Behandlung von Krebserkrankungen ist mit dieser Technologie möglich. So lassen sich beispielsweise Tumorzellen mit dieser Nadel zerstören, wenn die Nadel zuvor heiß oder kaltgemacht wird. Diese Prozesse nennt man Thermalablation (heiß) bzw. Kryoablation (kalt).

Das Forscherteam der University of Twente
Die Erfinder des Stormram 4 Biopsie-Roboters Françoise Siepel, Vincent Groenhuis MSc, Dr. und Prof. Stefano Stramigioli (v.l.n.r) vom Robotics and Mechatronics (RAM) Lab der University of Twente. (Bild: © University of Twente)

Entwickelt wurde der Biopsie Roboter Stormram 4 von Vincent Groenhuis MSc, Dr. Françoise Siepel sowie Prof. Stefano Stramigioli, die im Robotics and Mechatronics Lab (RAM) der Universität von Twente in Enschede beschäftigt sind. Diese arbeiteten unter anderem mit Dr. Jeroen Veltman, Radiologe der Zeenhuis Groep Twente (ZGT) zusammen, der sie bei den üblichen klinischen Praxistests unterstützte. Vor Kurzem wurde das Projekt auf dem „Hamlyn International Symposium“ in London ausgezeichnet.

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