Preceyes: Der Chirurg am Joystick, der Roboter im Auge!

PrecEyes entwickelt Operationsroboter für komplexe Behandlungen der Netzhaut. Der Chirurg steuert mit einem Joystick einen roboterassistierten Operationsarm.

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Brenna question

Es ist wie im Märchen, aber es ist Wirklichkeit.“ Es ist August 2016 und Pfarrer Bill Beaver ist gerade mit einem Operationsroboter von Preceyes behandelt worden. „Ich kann sehen!“ Einen Monat zuvor hatte sein Optiker eine Membran an der Rückseite seines rechten Auges festgestellt. Der Druck hatte ein Loch in die Netzhaut gerissen, das die zentrale Sehfähigkeit zerstörte. „Das war alles sehr beängstigend und ich fürchtete den vollständigen Verlust meines Sehvermögens“ - die Operation war also für ihn der rettende Strohhalm.

Pfarrer Beaver war der erste Patient, der mithilfe eines Preceyes-Roboters behandelt werden konnte. Davor gab es zwar auch Roboter, aber die passten nicht in einen normalen OP. Und ohne Roboter geht es schlichtweg nicht, sogar den allerbesten Chirurgen zittern die Hände zu viel für solche Operationen. Die Arbeit an der Augenrückseite erfordert äußerste Präzision; mit Preceyes gelingt es, eine Nadel durch eine winzige Öffnung in der Augenwand zu führen ohne Bewegungen, die dahinter etwas beschädigen.

Augenoperationen erfordern eine ultimative Präzision. Ein Händezittern des Chirurgen kann man dabei nicht gebrauchen. Und gerade deshalb ist der Roboter von PrecEyes eine große Ermutigung für alle Augenpatienten. Das Gerät setzt kleine Bewegungen des Chirurgen in noch viel kleinere Bewegungen um. Auf diese Weise ist es dazu in der Lage, Netzhauterkrankungen mit einer Genauigkeit von weniger als einem zwanzigstel Millimeter zu behandeln. Und jedes Zittern der Hände wird von dem Gerät neutralisiert.

PrecEyes entwickelt und verkauft Operationsroboter, die Augenchirurgen die Durchführung komplexer Behandlungen der Netzhaut ermöglichen. Der Chirurg steuert mit einem Joystick einen roboterassistierten Operationsarm. Im September 2016 fand in Oxford die erste Operation mit dem PrecEyes Surgical System statt, seitdem folgten noch viel mehr.

PrecEyes findet seinen Ursprung beim Augenchirurgen Professor Marc de Smet. Um 2007 war De Smet in der Amsterdamer Uniklinik AMC tätig. Er sah dort, dass Augenoperationen an der Netzhaut immer komplexer und somit schwieriger durchführbar wurden. Er meinte, mit den neuen, auf dem Markt verfügbaren Techniken müsste die Entwicklung eines assistierenden Operationsroboters möglich sein.

Schließlich kam De Smet zu Maarten Steinbuch, Professor an der Technischen Universität Eindhoven. Gemeinsam mit seinen Doktoranden und Studierenden ging er die Forschung nach der Umsetzung des Robotersystems an. Mit Erfolg, denn 2015 wurde PrecEyes ein selbstständiges Unternehmen. Seit 2016 werden tatsächlich Operationen durchgeführt und im Sommer 2018 erhielt das Start-up die wissenschaftliche Anerkennung der Funktion mit der Veröffentlichung der ersten Tests in der Zeitschrift Nature Biomedical Engineering. De Smet, derzeit Chief Medical Officer von PrecEyes, sieht darin den Beweis für die Sicherheit und Präzision seines Entwurfs: „Präzision und Stabilität bieten, die weiter reichen als die menschlichen Möglichkeiten, das sind die primären Anforderungen, wenn man bei Operationen über die heutigen Grenzen hinausgehen will.“

Gesellschaftliche Auswirkungen

Die Idee stammt von De Smet, es war jedoch Gerrit Naus, der Preceyes als unabhängiges Unternehmen in den Markt einführte. Er meint, die gesellschaftlichen Auswirkungen des Roboters seien erheblich. „Mit unserem System können wir direkt Einfluss auf die Lebensqualität der Menschen ausüben. Netzhauterkrankungen sind derzeit die wichtigste Ursache von Sehbehinderungen und Erblindung in westlichen Ländern und die Anzahl nimmt im Zusammenhang mit unter anderem zunehmendem Alter und Diabetes exponentiell zu. Operationen an der Netzhaut sind jedoch sehr schwierig durchführbar. Die Unterstützung unseres Roboters ermöglicht mehr Chirurgen die Durchführung solcher Operationen. Sie können damit sogar neue Behandlungen entwickeln, die sie manuell nie durchführen könnten.“

Foto: Peter van Trijen

Es wurden, erzählt Naus, Studien nach der Lebensqualität von Menschen durchgeführt, die in fortgeschrittenem Alter ihre Sehfähigkeit verlieren. „Es ist für sie schlimmer als manische Depressionen. Die Folgen sind auch finanziell erheblich: meistens können sie nicht mehr arbeiten, in der Wohnung sind Anpassungen erforderlich und manchmal benötigen sie Spezialpersonenbeförderung. Das muss alles bezahlt werden, Familien geraten unter finanziellen Druck, wie auch Behörden und Versicherungen, die einen Großteil der Kosten übernehmen müssen. Studien zeigen, dass Erblindung durch Netzhauterkrankungen über 400 Milliarden Euro pro Jahr kostet. Und dabei sind nur westliche Länder mitgezählt. Ein relativ geringer Anteil davon, 7 Millionen Euro, ist für Operationen. Mit verbesserten Therapien kann dieser enorme Aufwand stark sinken. So nimmt die Lebensqualität zu und wir bieten bessere Behandlungen zu geringeren Kosten. Das ist unser Ziel.“

Operationen wie bei Pfarrer Beaver seien nur ein kleiner Teil des Arbeitsfeldes, meint Naus. „In den kommenden Jahren kommen immer mehr neue Behandlungen für ernsthafte Netzhauterkrankungen auf den Markt: Zellentherapie, Gentherapie, neuere Medikamente sowie andere Operationsmethoden. Ein bedeutendes Hindernis ist dabei die für die Durchführung ergänzender Behandlungen erforderliche Präzision. Derzeit gibt es weltweit nur wenige Chirurgen, die sie durchführen können, wenn sie es sich überhaupt zutrauen. Die Technologie von PrecEyes sorgt dafür, dass jeder gute Augenchirurg solche Behandlungen durchführen kann.“

„Ein chirurgischer Roboter ist ein komplexes System. Das erfordert nicht nur technologische Spitzenleistungen, sondern auch ein ausgeklügeltes Marketing. Naus: „Deshalb haben wir eine Marketingstrategie in Etappen definiert. So sorgen wir dafür, dass wir die strengen medizinischen Tests bestehen und ein zuverlässiges Produkt entwickeln, womit wir Patienten tatsächlich helfen können.“ Und die Mitbewerber? „Wir sind die erste Partei, die einen Roboter für Netzhautchirurgie auf den Markt und in den OP gebracht hat. Für Mitbewerber wird es nicht einfach sein, auch dieses Niveau zu erreichen.“

Foto: Peter van Trijen

„Wir werden von den Stärken unserer Region getragen: Mechanik, Präzisions-Mechatronik, Robotik. Das ist die Grundlage, deshalb kann so etwas gerade hier gedeihen.“

Erfolge

In den vergangenen Jahren hat PrecEyes bereits verschiedene Erfolge erzielt. Naus: „Der Moment der ersten Operation, 2016 in Oxford, das war so ein Höhepunkt. Nicht nur die Tatsache, dass die Operation stattfand, sondern auch alles drumherum. Das Grinsen im Gesicht des Patienten, des Pfarrers Bill Beaver, wenn er wieder sehen kann, ist fantastisch. Das Gleiche gilt für die erste Operation in der Rotterdamer Augenklinik, wo wir Anfang 2018 ein System installiert haben. Das ist unsere Triebfeder. Das Tolle an einem solchen medizinischen Produkt ist ja, dass wir zum Erhalt der Lebensqualität einen wesentlichen Beitrag leisten.“

Bill Beaver kann das nur bestätigen. „Es ist der Unterschied zwischen nichts tun und mitten im Leben stehen“, sagt er im BBC-Interview. „Ich kann wieder Kunst genießen, genau wie das Leben selbst.“ 

Die Rolle von Maarten Steinbuch

PrecEyes ist eines der von Professor Maarten Steinbuch geleiteten medizinischen Start-ups, die an der Technischen Universität Eindhoven entstanden sind. Aber es gibt noch mehr und ein Ende ist noch lange nicht in Sicht. Sein Ziel ist es, um innerhalb weniger Jahre eine medizinische Roboterindustrie mit mindestens tausend Arbeitsplätzen aufgebaut zu haben.

Medical Robotic Technologies (MRT), Steinbuchs Schöpfung, besteht bereits länger, aber durch den Erfolg von PrecEyes und Microsure – einem Roboter für Gefäßchirurgie – entwickelt sie sich in Windeseile. Dabei wird es jedoch mit Sicherheit nicht bleiben, meint Steinbuch. Wenn man sich laufende Forschungsprojekte von Doktoranden ansieht, dann gibt es auf jeden Fall zwei Initiativen, die sich bald auch unter dem Dach von MRT unterbringen lassen: den Schädelroboter „RoBoSculpt“ von Jordan Bos sowie die Deep Brain Stimulation von Mark Janssens. Zudem haben wir noch verschiedene andere potenzielle Kandidaten, beispielsweise für Wirbelsäulenchirurgie, Gynäkologie sowie Kieferchirurgie. Schließlich will ich, dass MRT ein Fonds wird, der sich selbst aufrechterhält und neue medizinische Technologien, meist durch Roboterisierung, in erfolgreiche Unternehmen umsetzt. Er soll also aus den Erträgen bereits laufender Initiativen neue Initiativen ermöglichen. Wenn dann vielleicht vier von zehn neuen Unternehmen Erfolg haben, muss das machbar sein.“

Mit einem Wachstum von durchschnittlich 60 % pro Jahr erwartet Steinbuch innerhalb von 10 Jahren etwa 1000 Menschen zu beschäftigen. Die neuen Arbeitsplätze gibt es hauptsächlich in den Bereichen Forschung, Entwicklung und in der Vermarktung. Steinbuch: „Wir werden dabei von den Stärken unserer Region getragen: Mechanik, Präzisions-Mechatronik und Robotik. Das ist die Grundlage, das ist der Grund, dass so etwas gerade hier gedeihen kann. Vergessen Sie nicht, dass wir schon 16 Jahre daran arbeiten.“

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