Projekt von ETH und Zürcher Unispital

Der Roboter, der durch die Luftröhre krabbelt

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Das Zürcher Unispital und die ETH zeigen, wie auch ungeübte Ärzte einem Patienten schnell und sicher einen Beatmungsschlauch einführen können. Unter dem Projektnamen "Realiti" entwickeln sie einen kleinen Roboter, der mithilfe von Bilderkennungstechnologie den Weg in die Luftröhre findet.

(Source: Screenshot http://www.usz.ch)
(Source: Screenshot http://www.usz.ch)

Es muss schnell gehen, wenn ein Patient beatmet werden muss. Doch die Intubation - das Einführen des zur Beatmung nötigen Schlauchs in die Luftröhre - ist schwierig und zudem nur mit entsprechender Ausbildung erlaubt. Die grössten Hindernisse seien die individuelle Anatomie jedes Menschen und die fehlende direkte Sicht in den Rachen-Hals-Raum, schreibt das Zürcher Universitätsspital (USZ) in einer Mitteilung. Gemeinsam mit dem Multi-Scale Robotics Lab der ETH präsentiert das USZ jetzt ein System, welches die Intubation wesentlich erleichtern soll.

Bildschirm, Bilderkennung und Miniaturmotoren

"Realiti" heisst das System - oder "robotic endoscope-automated via laryngeal imaging for tracheal intubation". Es funktioniere wie eine Art Endoskop, schreibt das Forscherteam um USZ-Anästhesiearzt Peter Biro. Der einzuführende Beatmungsschlauch wird aufgesteckt und in die Luftröhre vorgeschoben. Das Herzstück des Systems befindet sich an der Spitze: Die dort montierte Kamera überträgt laufend Bilder auf einen externen Monitor, gleicht diese aber auch immer mit gespeicherten Aufnahmen der menschlichen Anatomie im Schlund- und Kehlkopfbereich ab. Mithilfe von Bilderkennungs-Technologie erkennt das Gerät, in welcher Richtung sich die Luftröhre befindet.

Der Clou an der Sache. Die Spitze des Endoskops ist beweglich. Dank mehrerer eingebauter Miniaturmotoren kann sie sich automatisch zur Luftröhre hin drehen. Der Anwender, der die Intubation durchführe, behalte indes die volle Kontrolle: Denn das eigentliche Einführen - das Vor- und Rückwärts-Bewegen des Beatmungsschlauches erfolge ausschliesslich manuell. Auf dem angeschlossenen Bildschirm lässt sich der Vorgang überwachen, schreiben die Forscher.

Es vermindert Risiken und braucht weniger Übung

Ein System wie "Realiti" könne insbesondere für Intensiv- und Rettungsmediziner eine Hilfe sein, denn ihnen mangle es oft an Erfahrung und Übung beim Intubieren, heisst es weiter. Dies etwa im Gegensatz zu Anästhesisten, für die das Legen von Beatmungsschläuchen tägliche Routine ist. Die Forscher weisen auf mehrere Risiken bei Intubationen hin: Gelangt etwa der Beatmungsschlauch versehentlich in die Speiseröhre und bleibt dies unbemerkt, droht der Patient wegen Sauerstoffmangels zu ersticken. Doch auch bei richtiger Positionierung in der Luftröhre können unerfahrene Anwender wertvolle Zeit verlieren; auch kann es zu Verletzungen im Mund- und Rachenraum oder Zahnschäden kommen.

Peter Biros Team ist zuversichtlich, dass "Realiti" das Einführen von Beatmungsschläuchen erleichtere: Sie publizierten einer Studie, in der sie nachweisen, "dass es in einer lebensechten Simulationsumgebung auch Personen ohne reguläre Anästhesieausbildung beziehungsweise ohne genügend klinische Erfahrung gelingt, mit 'Realiti' schnell und erfolgreich zu intubieren", heisst es in der Mitteilung. Längerfristig könnte dies heissen, dass auch Rettungssanitäter ohne spezielle Ausbildung intubieren können und dürfen, glaubt Piro. "Diese neue Technologie kann deshalb vor allem im Bereich der ausserklinischen Notfall-, Rettungs- und Katastrophenmedizin die Erfolgschancen und Effizienz der lebensrettenden Massnahmen erhöhen."

Bis es soweit ist, dauert es allerdings noch: Derzeit werde der dritte Prototyp von "Realiti" entwickelt und die Technik weiter verfeinert. In naher Zukunft soll dieser in einer Studie an lebenden Menschen getestet werden. Bislang kam das System nur in lebensechten Simulationsumgebungen zum Einsatz.

Derweil haben Roboter in manchem Operationssaal schon lange Einzug gehalten. Bereits 2017 gaben 8 von 12 befragten Spitälern in einer Netzwoche-Umfrage an, einen Operations-Roboter zu nutzen. Weitere Ergebnisse der Umfrage lesen Sie hier.

Bürokratische Hürden bei der Anschaffung von Operations-Robotern hat der Kanton Genf unlängst seinen Spitälern auferlegt. Warum OP-Roboter eine Bewilligung brauchen, lesen sie hier.

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