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Herz-OP ohne Auf und Ab

Eine neue Software und ferngesteuerte Roboterarme sollen in Zukunft komplizierte Operationen am schlagenden Herzen ermöglichen: Das Programm verändert die Bewegungen der mechanischen Arme so, dass sie dem Auf und Ab des Herzmuskels folgen. Gleichzeitig rechnet es diese Bewegungen aus den digitalen Bildern heraus, anhand derer der Chirurg die Roboterarme und die Instrumente steuert. Auf diese Weise erhält der Operateur beim Blick durch sein Endoskop ein statisches Bild des Operationsbereichs.

Operationen am Herzen sind schwierig: Entweder wird der Muskel stillgelegt und der Blutfluss durch eine Herz-Lungen-Maschine umgeleitet oder der Chirurg muss seine Arbeit an einem sich ständig bewegenden Ziel durchführen. Das ist beispielsweise bei minimalinvasiven Eingriffen der Fall, bei denen der Chirurg mithilfe eines Endoskops arbeitet. Da diese Operationen am schlagenden Herzen jedoch extrem anspruchsvoll sind, werden sie in Deutschland bislang nur an wenigen Kliniken angeboten.

Das könnte sich mit der neuen Operationssoftware ändern, hoffen die Forscher um George Mylonas und Rajesh Aggarwal vom Imperial College in London. Sie haben das Programm für das bereits heute eingesetzte robotische Operationssystem „da Vinci“ entwickelt, das im Wesentlichen aus einem mit zwei Kameras ausgestatteten Endoskop und vier Roboterarmen besteht. Es operiert nicht selbstständig, sondern wird von einem Chirurgen gesteuert, der sich an einer dreidimensionalen Darstellung des Operationsbereichs orientiert.

Genau das nutzt die neue Software aus: Sie verfolgt mithilfe eines Infrarotsensors genau, wohin der Chirurg blickt und berechnet daraus ein Modell des kompletten Herzens. Anschließend registriert sie, wie sich die Fokussierung jedes Auges mit den Bewegungen des Herzschlags verändert und erzeugt aus diesen Daten ein Echtzeitbild des schlagenden Muskels. Schließlich werden noch die Bewegungen des Endoskops und die der Roboterarme mit denen des Herzens synchronisiert, so dass der Chirurg an einem scheinbar stillstehenden Objekt operieren kann. Ob und wann das System Einzug in die Operationssäle halten wird, ist allerdings noch ungewiss. Bislang wurde es lediglich an einem künstlichen Silikonherzen getestet.

New Scientist, 25. Februar, S. 30 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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