Hamburg, 06.07.2017 | Story | Medizintechnik Langer Atem lohnt sich
Die medizinische Bildgebung hat sich in den vergangenen Jahren extrem schnell weiterentwickelt. So ist es mittlerweile möglich, Bilder in 3D und in höchster Auflösung aus dem Körperinneren zu erzeugen. Olympus ist Vorreiter in diesem Bereich und stellt regelmäßig Innovationen vor. Etwa die Bildgebungsplattform VISERA ELITE II, an die sich das neue ENDOEYE 3D anschließen lässt. Doch bis zur Markteinführung mussten Forscher und Entwickler einige Geduldsproben bestehen. Eine Geschichte, die zeigt: Wer Zukunft schreiben möchte, darf sich nicht entmutigen lassen.
Die Bildgebungsplattform VISERA ELITE II
Die Bildgebungsplattform VISERA ELITE II
Dass der Physiker Wilhelm Conrad Röntgen 1895 die nach ihm benannten Röntgenstrahlen entdeckte, ist dem Zufall geschuldet. Denn beim Experimentieren mit Kathodenstrahlen (energiereiche Elektronenströme, die durch eine Röhre mit Vakuum und kleinen Mengen eines Edelgases geleitet werden) im abgedunkelten Labor fiel ihm auf, dass herumliegendes Material plötzlich anfing zu leuchten. Doch diese Art von Glück spielt Forschern und Entwicklern nicht immer in die Karten. Das mussten auch die Mediziner Barry Marshall und Robin Warren feststellen. Sie hatten 1979 das Bakterium Helicobacter pylori entdeckt. Erst Jahre später gelang ihnen der Nachweis, dass dieser Übeltäter die Hauptursache für Magengeschwüre ist – und nicht etwa Stress wie lange angenommen.
„Die Idee zum ENDOEYE 3D ist so offensichtlich und attraktiv, dass die Frustrationstoleranz bei der Entwicklung dieses Produktes extrem hoch gewesen ist.“
Das zeigt: Rückschritte sind wichtig, um Fortschritte zu erzielen. Denn manche medizinischen Forschungs- und Entwicklungsprojekte erfordern einen langen Atem. Das kann Dr. Peter Schouwink, General Manager für den Bereich R&D Surgical Endoscopy bei Olympus Surgical Technologies Europe (OSTE), aus eigener Erfahrung bestätigen. Hinter dem promovierten Physiker liegen einige herausfordernde Jahre. Gemeinsam mit seinem Team hat er daran gearbeitet, ein Endoskop für die Bildgebungsplattform VISERA ELITE II (siehe Infokasten) zu entwickeln. Um genau zu sein: Ein starres 3D-Videoendoskop mit einer 30-Grad-Blickrichtung und integrierter Bilddrehung, das sich außerdem gemeinsam mit allen anderen OP-Geräten nach einer Operation sterilisieren lässt. Von der ersten Idee bis zur Marktreife des ENDOEYE 3D hat es jedoch rund sechs Jahre gedauert. Bis dahin galt es, einige Hürden zu meistern – und vor allem, nicht die Motivation zu verlieren.
Die Bildgebungsplattform VISERA ELITE II ermöglicht Ärzten nicht nur detaillierte Einblicke ins Körperinnere, sondern ist auch besonders kompakt. Das spart Platz und Ressourcen.
Die besten medizintechnischen Entwicklungen sind Teamwork
Ein Endoskop wie das ENDOEYE 3D, das so viele Vorteile vereint, ist weltweit einzigartig. Ein Vorteil ist, dass dass die Handhabung des Geräts einfacher ist als die von Endoskopen mit flexibler Spitze, bei aufgrund ihrer Beweglichkeit ein intensiveres Training erfordern. Ein weiterer Punkt ist, dass die bisher auf dem Markt eingeführten starren 3D-Endoskope sehr empfindlich sind. Sie können nicht wie andere OP-Geräte nach der Nutzung in der Dampfsterilisation gereinigt werden, sondern müssen separat auf ihren nächsten Einsatz vorbereitet werden. Das ENDOEYE 3D ist unsensibler. „Wir produzieren seit gut 20 Jahren ENDOEYEs. Die Kollegen aus Tokio stellen seit rund fünf Jahren das ENDOEYE FLEX 3D her,“ sagt Schouwink. „Das Beste aus den Geräten in einem zu verbinden, ist von der Idee her geradezu trivial, technologisch aber sehr herausfordernd.“
Im Laufe der Entwicklung waren Schouwink und sein Team auf zwei große Hürden gestoßen. „Um an schwierigen Stellen weiterzukommen, ist es wichtig, sich nicht nur auf sich selbst zu verlassen, sondern auch auf die Expertise anderer zu vertrauen“, sagt Schouwink. Als es nicht gelang, scharfe Bilder zu produzieren, holte das Team deswegen das Forschungszentrum von Olympus in Tokio ins Boot. Nachdem man zusammen eine Lösung gefunden hatte, ging es an die Entwicklung des Prototyps. Dabei stellte sich die zweite Herausforderung. Das Problem: Bei einer stereoskopischen Optik muss man die Kanäle für das linke und das rechte Auge sehr genau zueinander justieren. Wie das funktioniert, wusste niemand. Deswegen wendete sich das Team an ein Fraunhofer Institut. Mit diesem konnte schließlich eine Vorrichtung entwickelt werden, die die präzise Justage dieser beiden Kanäle ermöglicht. „Wir greifen immer mal wieder auf die Expertise der Fraunhofer Gesellschaft zurück. Denn der Anspruch von Olympus als Medizintechnikhersteller ist es nicht, jede Technologie selbst am besten zu beherrschen“, erklärt Schouwink. „Es geht darum, mit den richtigen Partnern zusammenzuarbeiten und so die besten medizintechnischen Geräte für die Zukunft auf den Markt zu bringen.“
Bessere Einblicke ins Körperinnere dank hoher Bildauflösung
Das Ergebnis ist ein hochmodernes Endoskop, das in Kombination mit der Bildgebungsplattform VISERA ELITE II Medizinern ein höheres Maß an Sicherheit und Präzision als je zuvor bietet. Die Plattform dient dabei als Basis zum Anschluss der Endoskope für verschiedene Fachgebiete wie allgemeine Chirurgie, Urologie oder Gynäkologie. Neu ist im Vergleich zur Vorgänger-Plattform, dass VISERA ELITE II deutlich kompakter ist. Denn Kamerakontrolleinheit, Lichtquelle und 3D-Mischer sind in nur einer Box untergebracht. Diese Kompaktheit erleichtert die Handhabung und macht sie effizienter. Der Anwender bedient die Plattform ganz einfach über einen übersichtlichen LCD Touchscreen. Darüber hinaus ermöglicht VISERA ELITE II die Nutzung der Bildverfahren Narrow Band Imaging (NBI) und Infrared Imaging (IR). NBI macht beispielsweise Blutgefäße und Schleimhautstrukturen besser sichtbar. Dadurch können Ärzte etwa Krebserkrankungen genauer erkennen oder profitieren während eines operativen Eingriffes von umfassenden Einblicken ins Körperinnere. Mit Visera Elite II ist es nun erstmals möglich, alles (3D, 2D, IR und NBI) aus einer Platform zu erhalten.
„Um an schwierigen Stellen weiterzukommen, ist es wichtig, sich nicht nur auf sich selbst zu verlassen, sondern auch auf die Expertise anderer zu vertrauen.“
Während seiner beruflichen Laufbahn hat Peter Schouwink an verschiedenen Entwicklungsprojekten gearbeitet. Darunter immer wieder eins, das besonderen Kampfgeist forderte. Doch so komplex und auch kräftezehrend wie das Projekt ENDOEYE 3D sei bisher keins gewesen. Wie gelingt es da, nicht aufzugeben und sein Team immer weiter zu motivieren? „Die Idee zum ENDOEYE 3D in Kombination mit VISERA ELITE II ist so offensichtlich und attraktiv, dass die Frustrationstoleranz bei der Entwicklung dieses Produktes extrem hoch gewesen ist“, beantwortet Schouwink die Frage. „Das haben die anderen Kolleginnen und Kollegen genauso gesehen.“
Die Bildgebungsplattform VISERA ELITE II ermöglicht Ärzten nicht nur detaillierte Einblicke ins Körperinnere, sondern ist auch besonders kompakt. Das spart Platz und Ressourcen.
Bildgebungsverfahren prägen die Zukunft der Medizintechnologie
Dass sich die Anstrengungen auszahlen würden, bewies Schouwink eine besondere Begegnung mit einem Chirurgen. „Wir haben gemeinsam mit anderen Medizinern zusammengesessen und über die Zukunft der Medizintechnologie philosophiert“, erinnert sich Schouwink. „Einer der Ärzte sagte, unser Produktportfolio sei gut, ihm würde allerdings ein starres ENDOEYE mit 3D-Technologie fehlen. Schon eine halbe Stunde später konnte ich ihm den Prototypen unseres ENDOEYE 3D präsentieren.“
Die Bildgebung ist ein Trend, der die Zukunft der Medizintechnologie stark prägen wird. Da ist sich Schouwink sicher. Mit der Plattform VISERA ELITE II und dem ENDOEYE 3D ist es Olympus gelungen, seinen Wettbewerbern einen Schritt voraus zu sein. Denn sie ermöglichen Ärzten immer bessere Einblicke. Doch Zeit, um eine Verschnaufpause einzulegen, hat das Team nicht. Denn die Entwicklung schreitet schnell voran. Laut Schouwink wird es weiterhin einen Trend zu immer höheren Auflösungen geben: „Ich denke, dass wir auch 8K Auflösungen in den OPs sehen werden.“ Des Weiteren wird der Trend zur 3D-Bildgebung dominant bleiben. Denn 3D ermöglicht einen dreidimensionalen Blick ins Körperinnere, übertragen auf einen Bildschirm. Dadurch kann sich der Arzt noch leichter orientieren und die Details von Gewebe besser erkennen. Bewegungen erfolgen intuitiver, was mehr Sicherheit und Präzision ermöglicht. Ebenso wichtig sind weitere Untersuchungsmethoden, wie beispielsweise NBI. „Dabei wird ein fluoreszierender Farbstoff gespritzt, den eine Kamera darstellen kann. So lassen sich zum Beispiel von einem Tumor befallene Lymphknoten im Gewebe visualisieren.“ Dank dieser Methoden könnte es also im OP der Zukunft noch ruhiger zugehen. „Dadurch, dass der Chirurg auf dem Bildschirm alles genau erkennt, kann er effizienter operieren und auch bei Komplikationen gelassener reagieren.“
Auf einen Blick: VISERA ELITE II
Die Bildgebungsplattform überzeugt durch verschiedene Vorteile. So sind etwa Kamerakontrolleinheit, Lichtquelle und 3D-Mischer in einer kompakten Box integriert. Das spart nicht nur Platz, sondern auch finanzielle Ressourcen. Darüber hinaus ist VISERA ELITE II so entwickelt worden, dass sie sich unkompliziert und ohne spezielles Training bedienen lässt. Außerdem profitieren Anwender nun von den Bildverfahren Narrow Band Imaging (NBI) und Infrared Imaging (IR). Diese ermöglichen so detaillierte Einblicke ins Körperinnere wie nie zuvor.
Olympus und die Chirurgie
Olympus entwickelt bereits seit Ende der 1960er-Jahre Endoskope und trieb so den Einsatz dieser medizinischen Geräte in der Chirurgie voran. Mit dem Erwerb von Winter & Ibe., einem deutschen Hersteller von Endoskopen, im Jahr 1979 baute Olympus seine Expertise in diesem Bereich aus. Seitdem hat das Unternehmen zahlreiche innovative Produkte eingeführt – darunter chirurgische Endoskope mit High-Definition-Bildgebung und das weltweit erste chirurgische Energie-Gerät, das modernste bipolare Hochfrequenzstrom-Technik und Ultraschall in einem Instrument vereint. Heute bietet Olympus ein komplettes Sortiment an laparoskopischen, hochmodernen bildgebenden und innovativen therapeutischen Geräten. Außerdem sind voll integrierte OP-Lösungen Teil des Produktportfolios. Diese Technologien haben den Weg für die Entwicklung von anspruchsvollen minimal-invasiven Lösungen geebnet.
