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Ein Forscherteam aus der Schweiz und China hat eine magnetische Endoskopie am lebenden Schwein durchgeführt. Der Clou: Die Sonde wurde von Zürich aus gesteuert, während das Tier in Hongkong auf dem OP-Tisch lag.
Es ist eine kleine Sensation: In Hongkong lag das zu operierende Schwein auf dem Tisch, während die magnetische Endoskopie von Zürich aus ferngesteuert wurde. Über 9.300 Kilometer lagen also zwischen dem „Patienten“ in Hongkong und Alexandre Mesot, Doktorand im Multi-Scale Robotics Lab von ETH-Professor Bradley Nelson, der das Endoskop steuerte – per Joystick eines Playstation-Controllers.
Der Eingriff ist die erste ferngesteuerte magnetische Endoskopie. Mit nur rund 300 Millisekunden Verzögerung fährt eine vier Millimeter dünne Sonde durch den Magen des lebenden, aber betäubten Schweins im Operationssaal in Hongkong. Mit einer Kamera untersucht Mesot die Magenwand des Tieres und entnimmt mit einem winzigen Greifarm Gewebeproben. Die Details zum Eingriff hat das Team soeben im Fachjournal Advanced Intelligent Systems publiziert.
Kein Netz, keine OP
Für diesen medizinischen Durchbruch war allerdings nicht nur das vom Team der ETH Zürich entwickelte magnetische Navigationssystem mit magnetisch steuerbarem Endoskop nötig, vor allem die Internetverbindung in den Operationssaal mit sicher und schnell zur Verfügung stehen. Der ferngesteuerte Eingriff wurde im Operationssaal von Chirurgen der Medizinischen Fakultät der Chinesischen Universität Hongkong begleitet und überwacht. Diese führten das magnetische Endoskop durch den Mund in den Magen des Schweins ein. Bevor Alexandre Mesot in Zürich die Navigation der Sonde übernehmen konnte, wurde sie von einem Team des Multi-Scale Robotics Labs und von den Hongkonger Chirurgen im Operationssaal getestet.
Gesteuert wird das Endoskop über ein Magnetfeld, das von Navion erzeugt wird. Dabei handelt es sich um ein von ETH-Professor Bradley Nelson und seinem Team entwickeltes chirurgisches Navigationssystem. „Durch einen magnetischen Kopf kann das Endoskop nicht nur in alle Richtungen gebogen werden, es ist auch kleiner und einfacher zu steuern als herkömmliche Geräte“, erklärt Mesot.
Magnetische Endoskopien weniger belastend
Auf Grund diese großen Beweglichkeit des magnetischen Endoskops konnte Mesot problemlos eine sogenannte Retroflexion im Magen des Tieres durchführen. Dabei wird das Endoskop nach dem Eintritt in die Magenhöhle 180 Grad nach hinten gebogen, um den Mageneingang zu inspizieren. Dieser komplexe Eingriff zeigt, dass sich magnetische Endoskope aus der Ferne mindestens genauso flexible navigieren lassen wie Standardgeräte.
Darüber hinaus kann das kleinere Endoskop bei Menschen auch über die Nase eingeführt werden und nicht über den Mund, wie das bei herkömmlichen Endoskopien üblich ist. Auch das sei weniger belastend, da Patienten dafür nicht vollständig sediert werden müssen und während des Verfahrens wach sein und Feedback geben können. Das magnetische Endoskop ist potenziell auch für einen Einsatz bei Kindern geeignet, wo herkömmliche Sonden noch zu groß sind.
Chirurgischer Zugang auch in „abgelegenen Gebieten“
Professor Nelsen denkt auch deshalb bereits weiter: „Im nächsten Schritt unserer Forschung hoffen wir eine Tele-Endoskopie am menschlichen Magen durchführen zu können. Es steckt viel Potenzial in dieser Technologie. Ich denke da an minimalinvasive Eingriffe im Magen-Darm-Trakt, wie beispielsweise Krebsvorsorgeuntersuchungen.“
Dr. Shannon Melissa Chan, Assistenzprofessorin in der Abteilung für Chirurgie an der CU Medicine, weist zudem darauf hin, dass die teleoperierte Endoskopie nicht nur für die chirurgische Ausbildung eingesetzt, sondern auch für die diagnostische und chirurgische Versorgung in abgelegenen Gebieten verwendet werden könnte – insbesondere, wenn es dort an lokalem Fachwissen mangelt. „Aus der Distanz könnten wir sogar geschulte Krankenschwestern anweisen, die Verfahren durchzuführen“, ist Chan überzeugt.
