Fast jede:r hat sich schon mal Blut abnehmen oder eine Kanüle legen lassen (müssen). Diese – Achtung: Fachbegriff – periphere Venenpunktion ist das zentrale Element moderner Medizin. Die Prozedur wird täglich zigtausend Mal durchgeführt. Immer von Menschen. Warum eigentlich? Aron Hemmis studiert an der Fachhochschule Dortmund am Fachbereich Informationstechnik. Seine Schwerpunkte: Robotik und bildgebende Verfahren. Einem Menschen Blut abgenommen hat er noch nie. Aber unter seinem Freund:innen sind einige im Rettungsdienst tätig.
Fehlerreduzierung durch den Einsatz moderner Technik
„Sie erzählten, dass es nicht immer leicht ist, die Vene richtig zu treffen“, sagt Aron Hemmis. Er recherchiert. Tatsächlich: Bei dieser Prozedur geschehen viel mehr Fehler als bei anderen Eingriffen. „Die Fehlerquote sinkt zwar mit zunehmender Erfahrung des medizinischen Personals. Aber vielleicht kann eine Maschine die Quote noch weiter reduzieren“, überlegt Aron Hemmis.
Er macht die robotergestützte Venenpunktion über mehrere Semester zu seinem Projekt im Fach Biomedizintechnik. Mit seiner Bachelorarbeit dazu wurde er auf der akademischen Jahresfeier der FH Dortmund Ende 2023 als bester Absolvent des Fachbereichs gewürdigt.
Erster Schritt dabei: die Bildgebung. Wie wird die Vene für die Maschine erkennbar? Dafür testet der Student verschiedene Bereiche des Lichtspektrums.
Aron Hemmis ist von Realisierbarkeit des Systems überzeugt
„Die Ergebnisse werden besser, wenn für Menschen nicht sichtbare Wellenlängen ins Spiel kommen“, sagt Aron Hemmis. Er schraubt handelsübliche Webcams auseinander, entfernt den dort verbauten Infrarot-Sperrfilter und wendet verschiedene Bildverarbeitungsalgorithmen an. Die Venen seines Unterarms werden so auf dem PC-Monitor klar erkennbar.
Zweiter Schritt: der Nadelstich. Dazu muss die Vene nicht nur erkannt, sondern auch deren Verlauf dargestellt und der Winkel für die Nadel definiert werden. Eine Herausforderung.
„Der Versuchsaufbau mit dem Roboterarm hat hier noch Ungenauigkeiten, die in einem fertigen System nicht mehr sein dürfen“, räumt Aron Hemmis ein. Aber: Der Test zeige auch, „dass trotz der Verwendung günstiger Hardwarekomponenten brauchbare Ergebnisse erzielt werden können, die die Realisierbarkeit eines solchen Systems beweisen.“
So steht es im Fazit seiner Bachelorarbeit. Bis zum Einsatz in Arztpraxen und Krankenwagen sei dennoch einiges an Forschung nötig.
