Intelligenter Katheter steuert durch das Gefäßsystem

Bremen – Einen neuen Katheter, der selbstständig im Gefäßsystem navigieren kann, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medizin MEVIS in Bremen entwickelt.

Um Katheter gezielt durch die Gefäße zu lotsen, werden die Patienten im Augenblick meist während des Eingriffs mit Röntgenstrahlung durchleuchtet. „Patienten und Ärzte sind dabei einer nicht zu vernachlässigenden Strahlendosis ausgesetzt“, erläuterte Torben Pätz aus dem Institut. Außerdem zeigten die Röntgenbilder bekanntlich kein 3D-Bild, sondern nur eine 2D-Projektion, wodurch sich der Katheter nicht immer ge­nau lokalisieren lasse, so der Wissenschaftler.

Die Arbeitsgruppe hat einen Katheter daher mit einer speziellen Glasfaser ausgerüstet die mit winzigen Spiegeln bestückt ist. Wird Laserlicht durch diese Faser geschickt, re­­flektieren die Spiegel einen Teil des Lichts. Sobald die Glasfaser gebogen wird, verän­dert sich die Farbe des reflektierten Lichts, was durch Sensoren erfasst werden kann. „Aus dem Signal dieser Sensoren lässt sich auf Stärke und Richtung der Biegung schließen. Die Faser weiß gewissermaßen, wie sie geformt ist“, sagte Pätz.

Vor dem Eingriff erfolgt ein CT- oder MR-Scan des Patienten. Ausgehend von den Bilddaten rekonstruiert eine Software ein 3D-Modell des Gefäßsystems und stellt es auf einem Monitor dar. In dieses Modell sollen während der Katheterintervention die Livedaten aus der Glasfasernavigation eingespeist werden. Als Ergebnis kann der Arzt künftig auf dem Bildschirm beobachten, wie sich der Katheter durch das Gefäß­labyrinth bewegt – in Echtzeit und 3D.

Die Machbarkeit des Verfahrens haben die MEVIS-Fachleute bereits nachgewiesen. Als nächstes wollen sie ihr „IntelliCath“ genanntes System an einem Ganzkörper­phan­tom des menschlichen Gefäßsystems testen sowie an einer Schweinelunge erproben. Ende des Jahres sollen die Grundlage für eine klinische Studie bereitstehen.

hil