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Definition Was ist Small-Scale Magneto-Oscillatory Localization (SMOL)?

Von Casablanca 2 min Lesedauer

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Governikus GmbH & Co. KG

Roboter, die eigenständig durch den menschlichen Körper navigieren: Das ist mitunter keine Zukunftsmusik mehr, sondern eine Revolution medizinischer Verfahren. Entwickelt wurde die dafür notwendige SMOL-Technologie von Forschern in Dresden.

Small-Scale Magneto-Oscillatory Localization – kabelloses Echtzeit-Tracking durch SMOL-Verfahren.(Bild: scyther5, Getty Images via Canva.com)
Small-Scale Magneto-Oscillatory Localization – kabelloses Echtzeit-Tracking durch SMOL-Verfahren.
(Bild: scyther5, Getty Images via Canva.com)

Mikro- und Nanoroboter im Körper einzusetzen, ist an für sich keine Neuheit: Bereits heute können sich magnetisch angetriebene winzige Roboter beispielsweise durch den Glaskörper vom Auge oder durch das Blutgefäßsystem bewegen. Was jedoch in der Praxis noch nicht möglich ist beziehungsweise war, ist das Vordringen dieser Nanoroboter in tieferes Körpergewebe. Die Small-Scale Magneto-Oscillatory Localization Technologie soll eben das ermöglichen, während sie zugleich eine präzise Steuerung in Echtzeit erlaubt.

Damit schließt das SMOL-Verfahren, die Abkürzung für Small-Scale Magneto-Oscillatory Localization, die Lücke zwischen aktuellen bildgebenden Verfahren und bereits vorhandenen Einsatzgebieten von Mikro- und Nanorobotern. Die Technologie wurde vom Forschungsteam rund um Tian Qiu vom DKFZ Dresden entwickelt. Das Gerät, was im SMOL-Verfahren zum Einsatz kommt, baut auf einem magnetischen Oszillator auf, der in einem millimeterkleinen Gehäuse eingesetzt wird. Ein ebenso notwendiges äußeres Magnetfeld setzt die kleine Kapsel in Bewegung, weshalb das Grundprinzip von SMOL ähnlich dem der Magnetresonanztomographie ist.

Die Technologie ermöglicht es Medizinern, die SMOL-Kapsel aus einigermaßen großer Entfernung (rund 10 cm) sehr exakt (auf den Millimeter genau) zu orten und in Echtzeit zu steuern. Anders als bisher schon etablierte Verfahren, ermöglicht das SMOL-Verfahren erstmals eine Steuerung in allen sechs Freiheitsgraden. Das wiederum geht mit einer signifikant verbesserten Signalqualität einher. Gleichermaßen sind die dabei notwendigen und erzeugten Magnetfelder so gering, dass sie für die menschliche Gesundheit unbedenklich sind - was zugleich ein direkter Kontrast gegenüber der hohen Strahlung bei einer Computertomographie (CT) ist.

Mit etablierten Verfahren kompatibel

Ein weiteres Argument für die Small-Scale Magneto-Oscillatory Localization (SMOL) ist in der hohen Kompatibilität gegenüber bereits genutzten bildgebenden Verfahren zu suchen. Das ermöglicht einen kosteneffizienten und wirtschaftlichen Umstieg, zugleich kann SMOL damit als punktuelle Erweiterung schneller in den Klinikalltag integriert werden, als das bei einer komplett notwendigen Neuanschaffung aller bildgebenden Geräte möglich wäre.

Anwendung soll das Verfahren unter anderem in der minimalinvasiven Chirurgie finden, auch könnten durch die Nanoroboter beispielsweise Tumore vor einem Eingriff punktgenau markiert werden. Weiterentwickelt hat das Verfahren laut seinen Forschern viel Potenzial, unter anderem mit Hinblick auf Augmented-Reality-Systeme sowie beispielsweise in Kombination mit vollautomatisierten Operationsrobotern. Trotz der technischen Ausgereiftheit und des fortschrittlichen Ansatzes, funktioniert SMOL mit einer relativ überschaubaren und standardmäßigen technischen Ausstattung – und natürlich kabellos.

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