Blutabnahme künftig per Roboter?

Fast jeder hat sich schon mal Blut abnehmen oder eine Kanüle legen lassen. Die periphere Venenpunktion wird täglich zigtausend Mal durchgeführt – immer von Menschen. Warum eigentlich? Diese Frage hat sich Aron Hemmis von der Fachhochschule Dortmund gestellt. Er forscht deshalb an einem Roboter für die Blutabnahme.

Foto: Fachhochschule Dortmund | Benedikt Reichel

Mithilfe der umgebauten Webcam und den Bildverarbeitungsalgorithmen werden die Venen auf Aron Hemmis Unterarm auf dem PC-Monitor deutlich sichtbar.

Aron Hemmis, Student im Fachbereich Informationstechnik der Fachhochschule Dortmund, hat sich auf die Bereiche Robotik und bildgebende Verfahren spezialisiert. Obwohl er noch nie einem Menschen Blut abgenommen habe, wisse er durch Gespräche mit Freunden im Rettungsdienst, dass das Treffen der Vene nicht immer einfach ist. Diese Erkenntnis habe ihn zu weiteren Recherchen motiviert, bei denen er feststellte, dass die Fehlerquote bei der Venenpunktion höher ist als bei anderen medizinischen Eingriffen.

Mit dem Ziel, diese Fehlerquote zu reduzieren, entschied sich Hemmis, die robotergestützte Venenpunktion zu seinem Projekt im Fach Biomedizintechnik zu machen. In seiner Bachelorarbeit, die auf der akademischen Jahresfeier der FH Dortmund Ende 2023 als herausragend gewürdigt wurde, beschäftigte er sich intensiv mit der Entwicklung eines neuen innovativen Systems.

Bildgebung hilft bei Blutentnahme

Im ersten Schritt konzentrierte sich Hemmis auf die Bildgebung. Er testete verschiedene Bereiche des Lichtspektrums und stellte fest, dass nicht für das menschliche Auge sichtbare Wellenlängen die besten Ergebnisse lieferten. Durch die Modifikation handelsüblicher Webcams, bei der er den Infrarot-Sperrfilter entfernte, gelang es ihm, die Venen seines Unterarms auf dem PC-Monitor sichtbar zu machen.

Der zweite Schritt umfasste die Herausforderung des Nadelstichs. Hierbei war es notwendig, nicht nur die Vene zu erkennen, sondern auch ihren Verlauf darzustellen und den optimalen Winkel für die Nadel zu definieren. Hemmis gesteht, dass es noch Ungenauigkeiten im Versuchsaufbau mit dem Roboterarm gibt, die in einem finalen System nicht akzeptabel wären. Dennoch betont er, dass trotz der Verwendung günstiger Hardwarekomponenten brauchbare Ergebnisse erzielt wurden, was die Realisierbarkeit eines solchen Systems unterstreicht.

Forschung zur automatischen Blutentnahme

Hemmis, der derzeit seinen Master in Biomedizinischer Informationstechnik an der Fachhochschule anstrebt, berichtet, dass bereits Unternehmen an einem automatisierten System für die Venenpunktion arbeiten. Die Frage dränge sich auf, ob seine eigene Arbeit somit überflüssig war.

Hemmis widerspricht jedoch entschieden: „Im Studium geht es nicht primär um bahnbrechende Grundlagenforschung. Sich ein Thema nach eigenen Interessen auszusuchen, sich intensiv damit zu beschäftigen und es bis zur Bachelorarbeit zu vertiefen, hat mich im Studium enorm vorangebracht.“ Er hebt hervor, dass der Zugang zu den Laboren und die Betreuung durch die Professoren an der FH Dortmund stets gegeben waren, selbst während der Corona-Pandemie. „Ich konnte hier immer viel ausprobieren und austesten“, lobt er.

Ob sich Patientien in Zukunft darauf einstellen müssen, dass die Blutabnahme ausschließlich durch einen Roboter erfolgt? Aron Hemmis überlegt kurz: „Ich kann mir gut vorstellen, dass die Erfolgsquote beim Einstich durch den Roboter höher ist.“ Aber so ein System hänge auch an der Frage, inwieweit Patienten den Maschinen vertrauen. Es sei daher wahrscheinlicher, dass die Technik die Mediziner unterstütze, aber dabei von ihnen überwacht werde. Hemmis: „Zumindest vorerst.“