Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTMinimal- und nichtinvasive medizinische Verfahren reduzieren eingriffsbedingte Gewebeverletzungen, beschleunigen die Heilung und verbessern das Wohlbefinden von Patientinnen und Patienten nach dem Eingriff. Auch für das medizinische Personal bieten solche Verfahren eine Entlastung, denn die Dauer des Eingriffs verkürzt sich durch ein geringeres Weichteiltrauma. Das Fraunhofer IPT entwickelt Fertigungsverfahren für neue Geräte und Bestecke, die dem Operateur auch bei eingeschränktem Zugriff einen größeren Handlungsspielraum gewähren oder zuverlässig zusätzliche Informationen bereitstellen.
Minimalinvasive Diagnostik und Therapie
MRT-kompatible Einwegartikel aus Faserverbundkunststoffen
Leistungsfähigere Tomographen erlauben es heute, eine Magnetresonanztomographie (MRT) in Echtzeit durchzuführen. Dies eröffnet die Möglichkeit, die diagnostisch bereits routiniert eingesetzte MRT-Bildgebung auch interventionell zur Navigation bei minimalinvasiven Operationen zu nutzen. Herkömmliche metallische Operationsbestecke wie Kanülen, Katheter oder Führungsdrähte führen im Magnetfeld des MRT jedoch zum Überleuchten des Signals, wodurch das Bild verfälscht wird. Faserverbundkunststoffe (FVK) erzeugen hingegen keine Artefakte im MRT und besitzen günstige mechanische Eigenschaften, die sie für den Einsatz in Operationsbestecken prädestinieren.
Das Fraunhofer IPT konnte bereits im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte Fertigungsprozesse und –prozessketten zur Herstellung FVK-basierter Mikroprofile für den medizinischen Einsatz entwickeln. Die Produkte umfassen zum einen Bestecke für MRT-geführte Eingriffe, wie eine artefaktfreie Punktionsnadel oder individualisierbare Katheter und Führungsdrähte (Projekt »Openmind«). Zum anderen bieten sich FVK auch für die Herstellung implantierbarer Medizinprodukte an. Im Projekt »MR-Clip« wurde ein Clip zur Behandlung von Aneurysmen entwickelt, der patientenschonende Nachsorgeuntersuchungen mittels MRT erlaubt.
Optische Kohärenztomographie – Erschließung neuer Anwendungen in der medizinischen Bildgebung
Die Optische Kohärenztomographie (OCT) nutzt Lichtwellen, um Strukturen im Mikrometerbereich dreidimensional abzubilden. Da keine schädliche Strahlung zum Einsatz kommt, eignet sich das Verfahren besonders gut für medizinische Anwendungen. Eine Eindringtiefe in Gewebe von mehreren Millimetern sowie Echtzeit-Scanraten eröffnen vielseitige Einsatzmöglichkeiten in der nicht- und minimalinvasiven Medizin. Dennoch findet die OCT bisher nur in wenigen Fachrichtungen wie etwa der Augenheilkunde Verwendung.
Um das Potential der Technologie weiter auszuschöpfen und sie für andere Gebiete verfügbar zu machen, hat sich das Fraunhofer IPT mit dem japanischen Institute for Advanced Biomedical Engineering and Science (ABMES) der Tokyo Women’s Medical University (TWMU) zur Forschungsallianz »OCTmapp« zusammengeschlossen. Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) soll beispielsweise nun erforscht werden, wie die OCT in Zusammenspiel mit Künstlicher Intelligenz bereits während einer Operation histologische Befunde liefern kann oder wie mit dem Verfahren Zellen in vivo abgebildet werden können.