Eingriffe im Kernspintomographen

Weltweit erstes Assistenzsystem für patientenschonende Behandlung im Magnetresonanz- oder Computertomographen verbessert minimal invasive Eingriffe

INNOMOTION(TM), das weltweit erste Assistenzsystem für die Anwendung in Magnetresonanz- oder Computertomographen, ist für den klinischen Einsatz bereit. In enger Kooperation mit der Firma INNOMEDIC, Herxheim, und einem klinischen Partner, dem Radiologen Professor Dr. Andreas Melzer von der Fachhochschule Gelsenkirchen, entwickelte das Forschungszentrum Karlsruhe dieses System, das Chirurgen erstmals minimal invasive Eingriffe unter kontinuierlicher Bildkontrolle direkt im Kernspintomographen ermöglicht. Das Assistenzsystem ist bereits CE-gekennzeichnet und somit für die Anwendung in der EU zugelassen.

INNOMOTION(TM) wird bei so genannten bildgesteuerten patientenschonenden minimal invasiven Eingriffen und Therapien eingesetzt. Der Vorteil des INNOMOTION(TM)-Verfahrens liegt darin, dass der Operateur die Intervention unter kontinuierlicher Bildkontrolle und damit bei höchster Präzision vornehmen kann. Eingriffe werden damit einfacher und sicherer für den Patienten; die Verwendung belastender Röntgenstrahlung entfällt. Mit dem Assistenzsystem kann der Chirurg die Führung von Instrumenten, wie z. B. Laserfasern, Biopsiekanülen oder Kanülen für die Schmerztherapie, schon vor dem Einführen in den Körper des Patienten optimieren.

Das primäre Einsatzgebiet, die bildgesteuerte perkutane Intervention (Einstich feiner Nadeln durch die Haut zum Beispiel zur Schmerzbehandlung oder Tumorzerstörung), wurde am Deutschen Krebsforschungszentrum Heidelberg inzwischen mehrfach experimentell erprobt. Das System hat darüber hinaus das Potenzial, in der Zukunft für weitere Anwendungsgebiete eingesetzt zu werden.

Das starke Magnetfeld der Magnetresonanztomographen (1,5 bis 3 Tesla) stellt hohe Anforderungen an die Technik des Systems. Einerseits muss es im Hochmagnetfeld des Tomographen störungsfrei und bei unverminderter Präzision arbeiten. Andererseits darf es die Bildgebung des Tomographen nicht beeinträchtigen. Diese Anforderungen konnten nur durch die Entwicklung neuer Sensor- und Antriebstechnologien sowie durch den Einsatz spezieller Werkstoffe erfüllt werden. Die Sensoren, die für die Regelung und Überwachung des sicheren Betriebs des Assistenzsystems eingesetzt werden, sind vollständig aus Kunststoff sowie Keramik gebaut und arbeiten auf rein optischer Basis. Die Aktoren sind aus Kunststoff hergestellt und werden pneumatisch angetrieben. Im ganzen Gerät sind damit keinerlei ferromagnetische Werkstoffe verbaut. Dadurch hat das Assistenzsystem keine störenden Wechselwirkungen mit den elektromagnetischen Feldern der Kernspintomographen.

"Nur in enger Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum, seiner guten Ausstattung und vor allem seinen qualifizierten Mitarbeitern war es uns möglich, diese aufwändige und komplexe Entwicklung anzugehen", erinnert sich der INNOMEDIC Geschäftsführer Thomas Remmele.

"Nach jedem Projektabschnitt wurde das Ergebnis direkt in einem Kernspintomographen evaluiert. So war es möglich, meine klinischen Erfahrungen schon während der Entwicklung zu berücksichtigen", ergänzt der Radiologe Professor Dr. Melzer, der die klinische Evaluierung am Sankt Marien-Hospital Buer in Gelsenkirchen durchführen wird.

"Mit dem Industriepartner INNOMEDIC war es dann möglich, die Software zur Steuerung und Bedienung des Systems zu erstellen und die Entwicklung des Systems einschließlich der CE-Zertifizierung abzuschließen", lobt Dr. Harald Fischer, Projektleiter am Institut für Biologische Grenzflächen des Forschungszentrums Karlsruhe, die Zusammenarbeit mit INNOMEDIC.

Nach Abschluss des Projektes wurden zwei Prototypen an den Kooperationspartner INNOMEDIC übergeben. INNOMEDIC hat mittlerweile die Prototypen bis zur Serientauglichkeit optimiert und vertreibt INNOMOTION(TM) bereits erfolgreich.

Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.