Essen. Sensoren werden in der Technik bereits zum Messen von Helligkeit, Druck oder Temperatur eingesetzt und auch im Operationssaal gewinnen sie zunehmend an Bedeutung und werden so zur Hilfe für Chirurgen.

Sensoren sind technische Bauteile, die verschiedene physikalische Größen messen können. Im OP werden sie nun vermehrt eingesetzt und sollen die Arbeit des Chirurgen einfacher und präziser gestalten. „Sensoren haben viele Vorteile“, sagt Diplom Ingenieur Axel Follmann, Leiter der Arbeitsgruppe Smart Instruments, die sich am Lehrstuhl für Medizintechnik der RWTH Aachen mit der Entwicklung „intelligenter“ therapeutischer Instrumente beschäftigt. „Sie sollen die Erfahrungen und die Fähigkeiten des Chirurgen im OP nicht ersetzen, sondern sie ergänzen und seine Arbeit erleichtern“.

Gehirn-Operation birgt Risiko einer Hirnhautverletzung

Die Technik, mit der Neurochirurgen den Schädelknochen öffnen um am Gehirn zu operieren, wurde seit einhundert Jahren prinzipiell nicht verbessert. Der Chirurg bohrt zunächst mehrere Löcher in den Schädel. Indem er die Bohrlöcher miteinander verbindet, sägt er dann einen Knochendeckel aus, der nach der Operation wieder eingesetzt wird. Dabei kommt es oft zu ungewollten Verletzungen der Hirnhaut, die direkt unter dem Schädelknochen liegt.

„Durch eine Hirnhautverletzung verlängert sich die Operationszeit bisweilen erheblich, weil der Chirurg die Hirnhaut aufwendig nähen muss“, sagt Follmann. Außerdem steigt damit die Gefahr von lebensgefährlichen Infektionen. Bei vielen Verletzungen dieser Art sind Störungen der Wundheilung nicht ungewöhnlich, was weitere Operationen und Krankenhausaufenthalte zur Folge hat.

Intelligente Sensoren schaffen Abhilfe

Mit einer intelligenten Säge wollen die Aachener Wissenschaftler Komplikationen, wie Verletzungen der Hirnhaut verhindern. Das „Wissen“ der intelligenten Säge steckt in verschiedenen eingebauten Sensoren. Diese liefern bei der Operation detaillierte Informationen über die aktuell zu durchtrennende Knochendicke. Das System weiß somit an jeder Position, wie tief sie schneiden darf, um den Knochen sicher zu durchtrennen. Ein zusätzlicher Schutz der Hirnhaut wird erreicht, indem die Säge nur Knochen durchtrennt, Weichgewebe jedoch verschiebt.

„Neben dem Schutz der Hirnhaut ist unser Ziel einen möglichst schonenden Zugang zum Gehirn zu schaffen“, sagt Follmann. Nach dem Wiedereinsetzen des entnommenen Knochendeckels in den Schädel, hinterlässt die Säge, im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, nur einen minimalen Schnittspalt, welcher gut verheilt. „Auch der kosmetische Aspekt ist nicht zu verachten“, so Follmann. Besonders für die psychische Verarbeitung sei für viele Patienten wichtig, möglichst wenig sichtbare Narben zu haben.