OP am schlagenden Herzen

Montpellier (Frankreich) - Eine Operation nicht nur am offenen, sondern sogar am schlagenden Herzen könnte in nicht allzu ferner Zukunft möglich sein. Französische Forscher haben ein computergesteuertes 3D-Modell entwickelt, das die Bewegungen des Herzens über Endoskop-Kameras aufzeichnet und auf Basis dieser Informationen einen medizintechnischen Roboterarm derart steuert, dass Bewegungen durch Herzschlag und Atmung quasi ausgeschaltet sind. Ihren Ansatz schildern die Wissenschaftler im Fachblatt "International Journal of Robotics Research". Bisher setzen Ärzte bei vielen Operationen am Herzen den Herzschlag künstlich aus. Von der neuen Technik könnten viele Patienten profitieren, bei denen aufgrund des mit dieser Methode einhergehenden hohen Risikos bislang auf einen Eingriff verzichtet wurde.

"Die Umsetzung der vorgestellten Methode in den Prototyp einer chirurgischen Plattform ist für die nahe Zukunft angedacht", schreiben Rogério Richa und seine Kollegen Philippe Poignet und Chao Liu vom Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM). "Diese Arbeit besteht aus den ersten Schritten in Richtung einer Bewegungsaufhebung für Eingriffe am schlagenden Herzen." Der von Richa und seinen Kollegen entwickelte computergesteuerte Ansatz ermöglicht es, durch die optischen Informationen die Herzbewegungen einzuschätzen und die Roboterwerkzeuge mit dem Herzschlag zu synchronisieren. Somit können Bewegungen von Herz und Brustkorb während einer Operation kontinuierlich ausgeglichen werden.

Die Methode beruht auf einer mathematischen Repräsentation der Herzoberfläche und deren Bewegungen in drei Dimensionen während des Pumpvorgangs. Andere Ansätze arbeiten auf der Basis zweidimensionaler Bilder, die aber noch mit weiteren Schritten kombiniert werden müssen und daher zu langsam sind, um ein unmittelbares Feedback zu erzeugen. Im Gegensatz dazu schätzt das 3D-Modell der Franzosen die Bewegung in einem Schritt ein und ist damit schnell genug, um bei einer realen Operation eingesetzt werden zu können.