In der Medizinwissenschaft wird die nicht-invasive Überwachung oft als der vielversprechendste – und zugleich anspruchsvollste – Weg zur Gesundheitsversorgung angesehen. Apple erforscht beispielsweise die nicht-invasive Blutzuckerüberwachung über das Handgelenk, während Samsung bereits die Blutdrucküberwachung über Smartwatches implementiert hat.
Bei ernsten gesundheitlichen Problemen wie Dickdarmkrebs ist jedoch ein Klinikbesuch unumgänglich, der teure Untersuchungen und aufwändige Diagnoseverfahren erfordert. Nehmen wir zum Beispiel die Diagnose Darmkrebs. Zur Erkennung von Krebsgeschwüren ist die Endoskopie oder Koloskopie die bevorzugte Methode. Dabei wird ein Schlauch mit einer Kamera in den Körper eingeführt, um Bilder aufzunehmen. Es ist erwähnenswert, wie wichtig die Früherkennung von Dickdarmkrebs ist, da sie dazu beiträgt, die Behandlungs- und Genesungschancen zu verbessern.
Die Zukunft der Krebsbiopsie?
Was wäre, wenn man den Darm mit einem nicht-invasiven Instrument von der Größe einer kleinen Münze aus vom Körperinneren aus untersuchen könnte? Genau das ist den Experten gelungen. University of Leeds Durch die Entwicklung eines kleinen magnetischen Roboters, der mit einem winzigen Ultraschall-Bildsensor ausgestattet ist und eines Tages physische Biopsien überflüssig machen könnte. Dies stellt eine bedeutende Entwicklung auf dem Gebiet der Früherkennung von Dickdarmkrebs dar.
Die Bewegung des Roboters im Körper wird extern mithilfe einer großen Permanentmagnetanordnung über einen Joystick gesteuert. Bemerkenswert ist, dass die Rotations- und Scanbewegungen auch unabhängig voneinander gesteuert werden können. Während der Tests konnte der Roboter hochauflösende 3D-Scans erfassen, die zur Diagnose von Krebs erforderlich sind, und außerdem Anomalien wie Läsionen in der Darmwand erkennen. Dies eröffnet neue Horizonte im Bereich der medizinischen Diagnostik.
Das Team entwickelte zunächst eine einzigartige Form, das sogenannte Oloid. Es bietet mehr Bewegungsfreiheit und ermöglicht eine leichte Rotation im Darmlumen. Die speziell geformte Schale wurde anschließend mit einem Hochfrequenzsensor ausgestattet, der hochauflösende 3D-Bilder der Darmwände aufnimmt. Diese Technologie ist sicherer, kostengünstiger und präziser und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen.
Die Oloid-Magnetoendoskopie (OME) hat einen Durchmesser von etwas mehr als 2 cm, wurde mithilfe eines 2026D-Druckers aus Harz hergestellt und auf Oberflächen getestet, die den menschlichen Darm, die Speiseröhre und den Magen simulieren. Nach Tests an einem künstlichen Darm bestätigte das Team die Wirksamkeit auch im Schweinedarm. Dies ist ein notwendiger Schritt, bevor voraussichtlich im Jahr XNUMX mit den Versuchen am Menschen begonnen werden kann.
Pietro Valdestri, Professor und Leiter der Abteilung für Robotik und autonome Systeme des Instituts, sagt, dass OME die Diagnose von Dickdarmkrebs ermöglicht und sofortige Screening-Ergebnisse liefert. Der letzte Teil ist sehr wichtig. Diese Geschwindigkeit trägt zu einem frühzeitigen Behandlungsbeginn bei, was die Heilungschancen verbessert.
Lösung kritischer Probleme in der Krebsbehandlung
Bei den derzeitigen Biopsiemethoden werden Gewebeproben entnommen und an Labore geschickt. Bis die Ergebnisse vorliegen, kann es mehrere Tage bis einige Wochen dauern. Das Team sagt, dass sie die Wartezeit zwischen Diagnose und Eingriff im Wesentlichen eliminiert haben. Diese Entwicklung stellt einen qualitativen Sprung im Bereich der Früherkennung und Behandlung von Krebs dar.
„Dies ist das erste Mal, dass es möglich war, hochauflösende 3D-Ultraschallbilder zu erzeugen, die von einer Sonde tief im Magen-Darm-Trakt oder Darm aufgenommen wurden“, sagt das Ingenieurteam hinter OME und fügt hinzu, dass eine solche Leistung noch nie zuvor erreicht worden sei. Dies ist auf den technologischen Fortschritt im Bereich der medizinischen Bildgebung zurückzuführen.
Für ihr Robotergerät nutzte das Team ein 28 MHz-Mikro-Ultraschall-Array, um detaillierte XNUMXD-Scans der Darmwände zu erstellen. Mithilfe der gesammelten Daten können Mediziner durch die Analyse des Gewebes unter dem Mikroskop Querschnittsbilder erstellen, die denen einer herkömmlichen Endoskopie ähneln. Diese Technologie stellt einen qualitativen Sprung im Bereich der Diagnose dar.
Der Schlüssel liegt dabei im hochfrequenten Ultraschall, der es den Experten ermöglicht, Details der Darmwand auf mikroskopischer Ebene zu erkennen. Mit OME haben Forscher ein Werkzeug entwickelt, das die Untersuchung tiefer Bereiche des menschlichen Verdauungssystems ermöglicht. Man geht davon aus, dass diese Technologie die Diagnose und Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen revolutionieren wird.
Nikita Greenidge, Hauptautor der in der Zeitschrift veröffentlichten Studie, sagt: Wissenschaft Robotics„Dies macht den Eingriff für die Patienten nicht nur angenehmer, sondern verkürzt auch die Wartezeiten, minimiert doppelte Eingriffe und lindert die Angst vor dem Warten auf mögliche Krebsergebnisse.“
Experten sind davon überzeugt, dass OME zu erheblichen Fortschritten bei der Krebserkennung und der anschließenden Behandlung führen könnte. Dieses Gerät soll die Genesungschancen und die Lebensqualität der Patienten verbessern.
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