Manchmal passen selbst die sorgfältigsten Chirurgen während der Operation die Flugbahn der Nadel an, während sie weitergehen. Manchmal kann das Gewebe unter einem Organ versteckt sein oder auf andere Weise sehr schwer zugänglich sein. Ein solches Sondieren mit einer harten Nadel kann Operationen verzögern und die Möglichkeit einer Verletzung oder Infektion erhöhen.
Charles Baur, ein Ingenieur bei EPFL's Instant-Lab hat in Zusammenarbeit mit et Lennart Rubbert1, einem Forscher an der Universität Straßburg, eine neue Art von entwickelt flexible Nadel (ARC), das dieses Problem anspricht. Die Flugbahn dieser innovativen chirurgischen Nadel kann dank einer flexiblen Spitze, die mit einem einfachen Knopf gesteuert wird, im Handumdrehen korrigiert werden.
Ein Knopf am Griff der Nadel ermöglicht es Chirurgen, die Flugbahn der Nadel zu korrigieren, sodass sie erkranktes Gewebe schneller erreichen und bei Bedarf nahegelegenes Gewebe untersuchen können, ohne die Hand herausziehen zu müssen.
Baur sagte, „Heutzutage ist die Wahrnehmung in Krankenhäusern, dass je steifer eine Nadel ist, desto mehr Präzision kann sie liefern. Das liegt daran, dass eine steife Nadel es dem Chirurgen erleichtert, das Instrument genau so zu bewegen, wie er es möchte. Diese Steifigkeit findet sich in der Nadel, die Baur und sein französischer Kollege dank der Finanzierung des Technologietransferbüros SATT Connectus entwickelt haben, allerdings gepaart mit einer Spitze, die Chirurgen nach Bedarf krümmen können. Das ganze System ist mechanisch.“
„Unsere Nadel hat zwei Röhren, eine in der anderen. Wenn ein Chirurg den Knopf verschiebt, verschiebt sich das Innenrohr und gibt ein, zwei oder drei winzige Segmente frei, die sich in die Richtung bewegen, die durch die Abschrägung der Nadel und damit durch die Ausrichtung der Hand des Chirurgen angezeigt wird. Derzeit sind nur die ersten paar Zentimeter der Spitze flexibel, aber das System könnte so modifiziert werden, dass es verlängert wird. Wir könnten auch einige nicht zusammenhängende Spitzensegmente flexibel machen, während wir die anderen steif halten. Das würde eine unendliche Anzahl möglicher Trajektorien ermöglichen.“
Baur arbeitete zusammen mit Rubbert mit FEMTOprint zusammen, einem 3D-Druckunternehmen für Glasgeräte, um ihre Nadel herzustellen, während Juan Verde2, ein Chirurg am IHU von Straßburg, ihnen half, das Design fertigzustellen. Aufgrund des hochpräzisen Verfahrens konnten die Wissenschaftler Spezialnadeln mit Größen von 0.9 bis 4.5 mm herstellen, um eine Vielzahl von chirurgischen Anwendungen abzudecken.
Die Wissenschaftler testeten zwei verschiedene Arten von Materialien: Edelstahl und Glas.
Baur sagte, „Die Edelstahlversion ist die fortschrittlichste, weil „die Glastechnologie auf dem Vormarsch ist und noch entwickelt werden muss. Nichtsdestotrotz sind Nadeln für die Weichteilchirurgie gedacht, müssen also keinen Stößen standhalten.“
„Wir haben Widerstandstests in Silikon durchgeführt, die gezeigt haben, dass die von uns ausgewählte Glasart zahlreiche Vorteile bietet: Es ist biokompatibel, schwer zu verformen, kann mit MRT-Geräten verwendet werden und erzeugt keine Reflexionen, die die Bilder des operierten Bereichs stören könnten an."
„Die flexiblen Nadeln sind fast bereit für vorklinische Versuche, und die Ingenieure suchen aktiv nach Unternehmen, mit denen sie zusammenarbeiten können. Es ist möglich, zusätzliche Funktionen hinzuzufügen, um bestimmte chirurgische Verfahren wie Elektrostimulation, Medikamentenverabreichung nach Bedarf oder Biopsien zu gewährleisten, um nur einige zu nennen.“
