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Roboter-assistierte neurochirurgische interstitielle Tumorthermoablation

Die Thermotherapie tief gelegener Tumoren (z.B. Gehirn, Leber, Lunge, Wirbelsäule, Becken) wird in der Regel durch das gerade Vorschieben von Hülsen, über die Therapiesonden eingeführt werden, durchgeführt. Über diese Sonden wird Energie zugeführt, die das Tumorgewebe zerstört. Die Therapie wird im MRT überwacht (temperatursensitive Sequenzen). Sind die Tumore größer, unregelmäßig geformt oder ungünstig gelegen (z.B. um Gefäße herum) können sie nicht mit einer Punktionsrichtung (Trajektorie) erreicht werden, mehrere Zugangswege durch gesundes Gewebe würden notwendig.

Wenn man sich nun nicht mehr an den „geraden“ Zugangsweg halten müsste, sondern sozusagen „um die Ecke“ arbeiten könnte, würden die gefährlichen zusätzlichen Trajektorien entfallen, und man könnte auch schwierige (geometrisch unregelmäßige Tumore) behandeln.

Das neue Forschungsgebiet der Kontinuumsrobotik ermöglicht eine größere Flexibilität hinsichtlich der Trajektorienwahl. Mit tubulären Kontinuumsrobotern können über ineinander laufenden, individuell adaptierten Röhrchen („Teleskop“) kontrolliert Positionen erreicht werden, die außerhalb einer geraden Trajektorie liegen. Gleichzeitig sind tubuläre Kontinuumsroboter durch ihre geringen Durchmesser (< 2mm) für minimal-invasive Zugangswege optimal geeignet. Durch das innere Röhrchen kann ein Instrument geführt werden, z.B. die Laserssonde. Somit ist eine roboter-assistierte neurochirurgische interstitielle Tumorthermoablation (kurz RoboNIT) auf nichtlinearen Trajektorien denkbar.

Ziele

  • Entwicklung einer Simulationssoftware für die patientenindividualisierte Therapieplanung der interstitiellen Lasertherapie,
  • Evaluierung der Durchführbarkeit der Platzierung von Sonden über geplante nichtlineare Trajektorien
  • Etablierung von 3D-Druck zur Therapieplanung mit realen Modellen
  • Verifikation der Therapieplanung im MRT (thermosensitive Sequenzen)

Projektpartner

Prof. Dr.-Ing. Jessica Burgner-Kahrs, Lehrstuhl für Kontinuumsrobotik (LKR), Leibniz Universität Hannover

Prof. Dr. med. Arya Nabavi, MaHM, Direktor Bildgestützte Neurochirurgische Therapie, International Neuroscience Institute (INI), Hannover

Priv.-Doz. Venelin M. Gerganov, International Neuroscience Institute (INI), Hannover

Beteiligte LKR Wissenschaftler und Studierende

  • Josephine Granna (seit 01/16)
  • Alexander Graf (Bachelorarbeit, seit 04/16)