Präzisionsroboter für AMD-OPs

Medikamente mikrometergenau ins Auge injizieren

28. Oktober 2025 - 11:27

Die Roboter-unterstütze Präzisions-OP ist in fünf Minuten vorbereitet.

(Bild: Andreas Heddergott / TU München)

Nur fünf Minuten Vorbereitung– dann kann die Augen-OP beginnen. Ein neuer Roboter der TU München bringt hierfür Medikamente mit Mikrometer-Präzision ins Auge und soll künftig dazu beitragen, Millionen vor Erblindung zu schützen.

Dass medizinische Roboter präziser agieren können als menschliche Fachleute, geben inzwischen sogar viele Chirurginnen und Chirurgen zu. Doch die aufwändige Vorbereitung von Roboter-OPs dauert bislang noch viel zu lang. Der von Prof. Mohammad Ali Nasseri von der Technischen Universität München (TUM) entwickelte neue Roboter-Assistent für Augen-OPs bei altersbedingter Makuladegeneration (AMD) ist hingegen in nur knapp fünf Minuten startklar.

Derzeit behandeln Ärztinnen und Ärzte AMD mit Medikamenten, die sie seitlich ins Auge injizieren. Der Roboter ist in der Lage, Spritzen mit einer Abweichung von nur 15 Mikrometern in die 200 Mikrometer dicke Netzhaut zu setzen. Damit landet der Wirkstoff präzise am richtigen Ort und kann dort einen Wachstumsfaktor blockieren, der ungebremst zur Erblindung von Betroffenen führen würde.

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Fünf Minuten Vorbereitungszeit für Roboter und Patient

Nasseri forscht am Lehrstuhl für Medizinische Autonomie und Präzisionschirurgie und gehört zum Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (TUM MIRMI). Sein Team hat eine fahrbare Plattform mit Drehscheibe und hoch sensiblem Roboterarm entwickelt. Die Sensoren lokalisieren automatisch das Auge und die Iris.

„Wir haben die neuronalen Netze entsprechend trainiert, damit der Roboter die für die Operation perfekte Position in weniger als fünf Minuten einnehmen kann“, so Nasseri. Normalerweise dauert die Vorbereitung für Roboter-unterstützte Operationen bis zu eine Stunde.

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Spritzen mit 15-Mikrometer-Genauigkeit machbar

Zum idealen OP-Vorbereitungsprozess gehört, dass die bewegliche Plattform zentimetergenau an das Behandlungsbett heranfährt, die robotischen Instrumente millimetergenau über dem Bett in Stellung bringt und letztlich mikrometergenau operieren kann. „Der letzte Schritt ist die größte Herausforderung“, so Nasseri, der für den hochpräzisen „Manipulator“ mit einem japanischen Fertigungsunternehmen zusammenarbeitet. Er ist in der Lage, die Spritze mit einer Präzision von 15 Mikrometern zu platzieren.

Allerdings kann sich das Auge während der Operation trotz Betäubung unwillkürlich bewegen. Um diese geringfügigen und langsamen Bewegungen zu bemerken, setzen die Forschenden einen optischen Kohärenztomographen (OCT) ein, der andauernd Bilder von der Netzhaut macht. Um diese Bewegung nachzustellen und zu simulieren, ließen die Forschenden ein künstliches Auge Sinus-artige Bewegungen ausführen. Der neue Präzisionsroboter schafft es, diese Bewegungen über eine ganze Minute hinweg mitzugehen. So kann das Medikament mit einer Abweichung von 25 Mikrometern eingebracht werden, also 0,025 Millimeter genau.

Das TUM Klinikum spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung dieses Roboters. Der Direktor der Abteilung für Augenheilkunde, Prof. Peter Charbel Issa, setzt darauf, mit dem Roboter Komplikationen wie beispielsweise Entzündungen, die bei der manuellen Verabreichung von Medikamenten auftreten können, zu vermeiden.

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Weitere Erprobungen und Tests nötig

Bis allerdings der Roboter seine erste Spritze tatsächlich ins menschliche Auge setzen wird, wird es noch einige Zeit dauern: Im nächsten Schritt wird der Roboter Injektionen an den Augen von toten Schweinen testen, die sehr ähnlich wie die des Menschen aufgebaut sind.

Erste Tests an lebendigen Tieren sind Anfang 2026 vorgesehen, ehe in einigen Jahren Menschen ihr erstes Medikament in klinischen Studien injiziert bekommen können.

(Quelle: TU München)

FAQ: Präzisionsroboter bei Makuladegeneration

1. Wie unterscheidet sich der neue Roboter von bisherigen Systemen in der Augenheilkunde?
Der neue Präzisionsroboter der TUM ist in nur fünf Minuten einsatzbereit – herkömmliche Systeme benötigen oft eine Stunde. Zudem erreicht er eine Injektionspräzision von 15 Mikrometern, was eine exaktere Wirkstoffplatzierung ermöglicht und Komplikationen wie Entzündungen minimieren kann.

2. Warum ist Präzision bei der Behandlung von AMD so wichtig?
Die Netzhaut ist nur etwa 200 Mikrometer dick. Medikamente zur Behandlung von AMD müssen exakt dort platziert werden, wo sie einen Wachstumsfaktor hemmen, der zur Erblindung führt. Geringe Abweichungen können die Wirksamkeit beeinträchtigen oder Schäden verursachen.

3. Wann wird der Roboter erstmals am Menschen eingesetzt?
Derzeit laufen Tests an künstlichen Augen sowie an toten Schweineaugen. Ab 2026 sind Tierversuche mit lebenden Tieren geplant. Klinische Studien am Menschen sollen erst in den folgenden Jahren beginnen, abhängig von den bisherigen Testergebnissen.

4. Welche Rolle spielt künstliche Intelligenz in diesem System?
KI-basierte neuronale Netze helfen dem Roboter, das Auge und die Iris automatisch zu erkennen und die optimale OP-Position einzunehmen. Sie ermöglichen die extrem schnelle und präzise Vorbereitung sowie die Bewegungskompensation bei unwillkürlichen Augenbewegungen während des Eingriffs.