3D-Brille „ARILE“ vereinfacht Tumor-OPs erheblich

Fraunhofer-Forscher haben mit dem Augmented-Reality(AR)-System "3D-ARILE" eine Navigationshilfe entwickelt, die Medizinern bei Krebs-OPs hilft, die exakte Position des Lymphknotens zu erkennen. [...]

Fluoreszenzfarbstoff ICG sorgt statt Nanokolloid für eine schonendere Behandlung. © Trivisio
Fluoreszenzfarbstoff ICG sorgt statt Nanokolloid für eine schonendere Behandlung. © Trivisio
Bei dem Projekt kooperieren die Darmstädter Wissenschaftler mit der Dermatologie der Universitätsklinik Essen und dem Unternehmen Trivisio Prototyping.
Infrarotlicht regt Farbstoff an
Das neue AR-System in Form einer Datenbrille unterstützt Ärzte mithilfe von Markierungen beim Lokalisieren der Lymphknoten. Die Brille funktioniert in Kombination mit einer Software zur medizinischen Navigation, mit einem Stereosystem aus Nahinfrarotkameras (NIR) und dem Fluoreszenzfarbstoff Indocyaningrün (ICG).
„Um den betroffenen Lymphknoten sichtbar zu machen, wird dem Patienten ein Fluoreszenzfarbstoff in die direkte Umgebung des Tumors gespritzt, der sich über die Lymphbahnen verteilt und im Wächterlymphknoten sammelt“, erklärt Stefan Wesarg, Wissenschaftler am Fraunhofer IGD http://igd.fraunhofer.de . Infrarotlicht regt den Farbstoff zur Fluoreszenz an. Hierfür kommen Infrarot-LEDs zum Einsatz.
Die NIR-Kameras erfassen die Fluoreszenz und rekonstruieren den betroffenen Lymphknoten in 3D. Dessen Position wird dem Arzt in Echtzeit ortsgenau in der Datenbrille eingeblendet. Die dafür nötige Software ist eine Entwicklung der Darmstädter Forscher. „In unserem Fall ist das erkrankte Gewebe grün dargestellt. Der Arzt kann durch die Einfärbung feststellen, ob er tatsächlich alles Nötige herausgeschnitten hat“, so IGD-Forscher Stefan Wesarg.
Keine 99m-Verstrahlung mehr
Bislang verwenden Ärzte das schwach radioaktiv strahlende Nanokolloid Technetium 99m als medizinischen Tracer. ICG soll diese schädliche Markierungssubstanz ersetzen, Patienten können somit wesentlich schonender behandelt werden. Auch der Zeitfaktor spielt eine entscheidende Rolle: Beim Einsatz des radioaktiven Markers strahlt der Lymphknoten nur schwach. Daher waren bislang Aufnahmen mit sogenannten Szintillationskameras nötig, die in etwa 30 Minuten dauerten, um die exakte Lage des Lymphknotens zu erfassen.

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