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Navigation of a magnetic micro-robot through a cerebral aneurysm phantom with magnetic particle imaging

Anna C. Bakenecker*, Anselm von Gladiss, Hannes Schwenke, André Behrends, Thomas Friedrich, Kerstin Lüdtke-Buzug, Alexander Neumann, Joerg Barkhausen, Franz Wegner, Thorsten M. Buzug

*Korrespondierende/r Autor/-in für diese Arbeit

Abstract

Cerebral aneurysms are potentially life threatening and nowadays treated by a catheter-guided coiling or by a neurosurgical clipping intervention. Here, we propose a helically shaped magnetic micro-robot, which can be steered by magnetic fields in an untethered manner and could be applied for a novel coiling procedure. This is shown by navigating the micro-robot through an additively manufactured phantom of a human cerebral aneurysm. The magnetic fields are applied with a magnetic particle imaging (MPI) scanner, which allows for the navigation and tomographic visualization by the same machine. With MPI the actuation process can be visualized with a localization accuracy of 0.68 mm and an angiogram can be acquired both without any radiation exposure. First in-vitro phantom experiments are presented, showing an idea of a robot conducted treatment of cerebral aneurysms.

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer14082
ZeitschriftScientific Reports
Jahrgang11
Ausgabenummer1
ISSN2045-2322
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 12.2021

Fördermittel

Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL. The authors gratefully acknowledge the Federal Ministry of Education and Research, Germany (BMBF) for funding this project under Grant Numbers 13GW0230B (FMT), 13GW0069A (SAMBA PATI), 01DL17010A (IMAGINE) and 13GW0071D (SKAMPI).

UN SDGs

Dieser Output leistet einen Beitrag zu folgendem(n) Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung

  1. SDG 3 – Gesundheit und Wohlergehen
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  2. SDG 9 – Industrie, Innovation und Infrastruktur
    SDG 9 – Industrie, Innovation und Infrastruktur

Strategische Forschungsbereiche und Zentren

  • Forschungsschwerpunkt: Biomedizintechnik

DFG-Fachsystematik

  • 2.22-32 Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
  • 2.22-30 Radiologie

Fingerprint

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