NEUER HOCHAUFLÖSENDER TAKTILER SENSOR FÜR ERKENNUNG VON PROSTATAKREBS EINSATZBAR

In Zusammenarbeit mit Meta (Stanford University), der TU Dresden und dem Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT/UCC) Dresden entstand ein Forschungspapier, welches den Einsatz von Berührungssensorik bei der Prostatakrebsfrüherkennung vorstellt. 

Visionsbasierte taktile Sensoren ermöglichen es Roboterhänden inzwischen, auch taktile Wahrnehmungen zu fühlen. Dafür müssen sie die Kraft und räumliche Auflösung menschlicher Fingerspitzen erreichen. Für den Einsatz in eingeschränkten Umgebungen muss ihr „Fingerspitzengefühl“ auf sehr kleinen Flächen wirken und Manipulationen ermöglichen, die von größeren Fingern nicht ausgeführt werden können.

Ein potenziell lebensrettendes Beispiel ist die Krebserkennung durch das Abtasten innerer Hohlräume bei ferngesteuerten oder teleoperierten Untersuchungen. Insbesondere Prostatakrebs ist die fünfthäufigste Krebstodesursache bei Männern weltweit, kann aber durch regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen frühzeitig erkannt werden. Bisherige rektale Untersuchung, bei der der Prostatabereich mit einem behandschuhten Finger durch den Enddarm abgetastet wird, hängen von der Erfahrung des Untersuchers ab und sind oft subjektiv. Mit schlanken und empfindlichen Fingerspitzen ausgestattet Pflegeroboter könnten dagegen objektive und quantitative Messungen vornehmen, vergleichen und präzise Diagnosen stellen.

Das Paper stellt einen neuartigen Ansatz für die Miniaturisierung von bildverarbeitungsbasierten taktilen Sensoren vor, bei dem Faserbündel als optische Leitungen verwendet werden und mit 15 mm Durchmesser kleiner als eine durchschnittliche menschliche Fingerkuppe sind. Das Design wurde so entwickelt, dass es in der Geometrie der menschlichen Fingerspitze entspricht. Die Elektronik und die Kamera befinden sich an einem entfernten Ort, was die Größe des Gehäuses weiter reduziert.

Prof. Roberto Calandra, Professor für Explainable Artificial Intelligence an der Fakultät Informatik und Leiter des Learning, Adaptive Systems and Robotics Lab der TU Dresden, sieht in der vorliegenden Arbeit ein großes Potential: „Wir schaffen hochsensible Roboterhände, die in Umgebungen, die große menschliche Finger nicht erreichen können, präzise Gewebe ertasten, ausmessen und bewerten können. Die objektiven Auswertungen der Daten ermöglicht eine genaue Diagnostik.“