Es ist für den Patienten eine Belastung und für die Eltern vielleicht noch eine Belastung: Ihr Kind braucht eine Blutuntersuchung, aber der Phlebotomiker hat Schwierigkeiten, seine kleinen Venen zu finden, und ist gezwungen, ihn immer wieder zu stechen.
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Forscher der Rutgers University haben möglicherweise die Lösung gefunden: einen „Venenpunktionsroboter“. Der Roboter verwendet eine Kombination aus Nahinfrarot- und Ultraschallbildgebung, um Blutgefäße zu finden. Anschließend erstellt er ein 3D-Bild der Gefäße, bevor er den Patienten mit einer Nadel einsticht . Die Technologie kann potenziell dazu beitragen, dass die Blutentnahme in schwierigen Bevölkerungsgruppen viel schneller und einfacher vonstatten geht: Kinder, ältere Menschen, übergewichtige Menschen und Menschen mit dunkler Haut (deren Venen an der Oberfläche schwerer zu erkennen sind).
Die Schöpfer des Roboters hoffen, dass dies die Sicherheit von Blutabnahmen sowohl für Patienten als auch für Gesundheitsdienstleister erhöht. Patienten erleiden häufig Blutergüsse aufgrund von Blutentnahmen und können selten (weniger als 1 von 20.000) Verletzungen ihrer Armnerven erleiden. Pfleger können versehentlich an Nadeln stecken bleiben, was einen stressigen Test auf Krankheiten wie HIV und Hepatitis C erforderlich macht. Weltweit werden bis zu 65 Prozent der Beschäftigten im Gesundheitswesen letztendlich eine Nadelstichverletzung erleiden, obwohl die Rate derjenigen, die an Infektionen erkranken, gering ist ( Etwa 3 von 1.000 Arbeitern, die mit einer Nadel eines HIV-infizierten Patienten stechen, erkranken an HIV, bei Hepatitis C sind es etwa 30 von 1.000 und bei Hepatitis B 300 von 1.000.
"Allein in den USA werden jedes Jahr etwa zwei Milliarden Blutabnahmen durchgeführt", sagt Martin L. Yarmush, Professor für Biotechnik, der das Projekt geleitet hat. „Es ist die Nummer eins bei Patientenverletzungen. Es ist auch die Nummer eins bei klinischen Verletzungen. Das Gerät soll so übernehmen, dass niemand eine Nadel berührt. “
Das Tischgerät ist auch in der Lage, sofortige Blutanalysen wie die Zählung der weißen Blutkörperchen und Hämoglobinmessungen durchzuführen, was bedeuten könnte, dass Blutproben nicht an ein Labor geschickt werden müssen. Der Patient legt seinen Arm einfach auf die Plattform des Geräts und wartet auf den Nadelstich, dann fließt das Blut direkt zu einem Analysegerät auf Zentrifugenbasis. Theoretisch könnte dies bedeuten, dass eine Krankenschwester, wenn sie vor einem Arzttermin das Gewicht und den Blutdruck eines Patienten misst, auch einige einfache Bluttests durchführen kann, deren Ergebnisse innerhalb von Minuten vorliegen, bevor der Patient jemals einen Arzt aufsucht. Yarmush und sein Team hoffen, dass tragbare Versionen des Geräts für Rettungssanitäter oder Armeemediziner nützlich sein könnten. Es könnte auch in Umgebungen von besonderem Wert sein, in denen es an geschultem medizinischem Personal mangelt, z. B. in Flüchtlingskliniken.
Die Idee für den Roboter braut seit rund 30 Jahren. Yarmush war ein angehender Arzt, der in einem Krankenhaus arbeitete, als er eines Nachts einige Krankenschwestern sah, die versuchten, eine Infusion in ein kleines Kind zu bekommen.
"Es war ein Albtraum, weil das Kind kreischte, die Mutter schrie, sie konnten die Ader nicht finden", sagt er. „Es stellte sich heraus, dass sie den Kinderarzt anrufen mussten, um eine Kürzung vorzunehmen, um die Vene freizulegen. Zu diesem Zeitpunkt sagte ich mir, es muss einen besseren Weg geben. “
Die Idee blieb bis vor einem Jahrzehnt ruhen, als Yarmush und sein Team begannen zu untersuchen, wie sie den Prozess der Blutabnahme automatisieren könnten. Bisher haben sie den Prototypenroboter an Scheinarmen getestet, die gewebeähnliche Eigenschaften haben und Röhrchen, die blutähnliche Substanzen enthalten. Eine Studie, die das Gerät beschreibt, wurde kürzlich in der Fachzeitschrift TECHNOLOGY veröffentlicht . Sie hoffen, nach diesem Sommer mit klinischen Studien zu beginnen.
Pierre Dupont, Experte für Biotechnik, einschließlich Robotergeräte, am Boston Children's Hospital, sagt, der Roboter sei eine interessante Technologie, die besonders in Umgebungen nützlich sein könne, in denen es nicht genügend erfahrene Phlebotomisten gebe. Es sei nicht das erste derartige Gerät, das entwickelt worden sei, aber noch keines habe es mit Erfolg auf den Markt gebracht.
Dupont warnt davor, dass die routinemäßige Pflege neuer medizinischer Geräte vor mehreren Herausforderungen steht. Eine Herausforderung besteht darin, das Gerät in medizinische Umgebungen zu integrieren - wie groß ist es? Wo sitzt es? Finden es Pflegepersonen unangenehm, sie zu benutzen?
Eine weitere Herausforderung ist das Training.
„Bei High-Tech-Geräten besteht die Chance, dass es zu Problemen kommt, auch wenn Sie es sehr erfahrenen Mitarbeitern geben, bis sie mit diesen Geräten sehr erfahren sind“, sagt Dupont.
Die größte Herausforderung ist jedoch oft der Preis. Ist das Gerät so günstig, dass es sich für Krankenhäuser und Arztpraxen lohnt? Das ist schwer vorherzusagen, sagt Dupont, da der Preis eines Geräts tendenziell steigt, wenn es sich durch Test- und Genehmigungsphasen bewegt.
"Wenn Sie keine großen Mengen verkaufen können - und das könnte in diesem Fall möglich sein -, ist es schwierig, den Preis so weit zu senken, dass Sie dies zu einem Standard der Pflege machen können", sagt Dupont. "Aber wenn du es nicht versuchst, wirst du es nie herausfinden."
Laut Yarmush haben er und sein Team ihr Gerät so konzipiert, dass Workflow-Fragen berücksichtigt und der Schulungsbedarf und die Möglichkeit menschlicher Fehler minimiert werden.
"Wir wollten ein Gerät entwickeln, das Venenpunktionsverfahren ohne oder mit nur geringem menschlichem Eingriff durchführt und so menschliche Fehler minimiert", sagt er. "Als solches erfordert unser automatisiertes Gerät nur wenig bis gar kein Training, sodass es problemlos an jede klinische Umgebung angepasst werden kann."
Das Team hat sich auch mit der Preisgestaltung befasst, sagt Yarmush. Durch die Reduzierung der Einrichtungskosten und die schnellere Blutentnahme hoffen sie, Krankenhäuser Geld zu sparen.
Ob das Gerät "eins, zwei, drei ... winzige Prise!" oder Frozen Band-Aids ausliefern: Kinder müssen möglicherweise auf ein späteres Modell warten.
