Autonome Sonografie Roboter auf dem Bauch führt die Ultraschallsonde selbst

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Forschende der Tsinghua-Universität haben einen Ultraschallroboter gebaut, der am Bauch befestigt wird und die Sonde selbstständig zu ausgewählten Standardebenen der Leber führt. Die Steuerung übernimmt ein KI-Modell, das mithilfe von Aufzeichnungen eines erfahrenen Untersuchers trainiert wurde. Erprobt wurde das System in der Klinik, im Rettungswagen und im Hochland von Qinghai.

Ultraschalluntersuchungen des Bauraums sind nicht trivial, sondern . Die Leber versteckt sich. Rippen werfen Schallschatten, Darmgas behindert den Schallweg. Die Standardebenen durch gezielte Sondenbewegungen zu finden, verlangt jahrelange Übung. Dieses Können wollen Forschende der Tsinghua-Universität in Peking einem Roboter beibringen, der dem Bauch des Patienten aufsitzt. Ihr Roboter wird mit Gurten befestigt und bewegt sich mit dem Körper mit. Atembedingte Organbewegungen und Gewebeverformungen muss die Steuerung weiter ausgleichen. Ein KI-Modell führt die Sonde zu vier Standardebenen. Die Arbeit erschien am 24. Oktober 2026 in „Nature Communications“ [1].

Seilzüge statt Industriearm

Die Mechanik bietet sechs Freiheitsgrade. Zwei Gelenke verschieben die Sonde in der Ebene, drei kippen und drehen sie. Ein sechstes in den Standfüßen senkt die Einheit ab und erzeugt die Anpresskraft. Sechs externe Schrittmotoren betätigen die Gelenke über Seilpaare; ein Spannregler hält die Seile vorgespannt. Am Körper sitzen 366 Gramm Mechanik sowie 222 Gramm Sonde mit Kraftsensor. Ohne äußere Kontaktkräfte lagen die Stellfehler laut Team unter einem Millimeter und unter drei Grad [1].

Expertenwissen antrainiert

Ein Untersucher mit mehr als zehn Jahren Erfahrung lieferte 641 aufgezeichnete Suchvorgänge. Das Forschungsteam erfasste Ultraschallbild, Sondenlage und Kontaktkraft. Während einer Untersuchung wählt das Modell fünf wichtige Bilder aus dem bisherigen Verlauf aus und plant damit Bewegungen und Kraftanpassungen. Es verwendet relative Sondenlagen, weshalb eine zusätzliche Kalibrierung zwischen den Koordinatensystemen von Aufzeichnung und Roboter entfällt. Der Code ist laut Studie unter MIT-Lizenz veröffentlicht [1].

In Qinghai, einer großen, dünn besiedelten chinesische Provinz, die sich über die Tibet-Hochebene erstreckt, kamen zwei Patienten hinzu. Bei einer Patientin mit Echinokokkose (einer durch Bandwurmlarven verursachten Erkrankung) zeigten die Ultraschallbilder drei Herde, die eine anschließende Computertomografie bestätigte [1]. Im Rettungswagen hielt die Ankopplung bei Fahrt, Bremsen und Kurven. Auf dem Laufband gelang die Darstellung der unteren Hohlvene auch während des Gehens [1].

Was die Studie nicht zeigt

Trainiert und geprüft wurden vier Standardebenen, keine vollständige Leberuntersuchung. Eine diagnostische Treffsicherheit für bestimmte Erkrankungen ist damit nicht belegt. Angelegt wird das Gerät weiterhin von Hand. Laut Studie genügte dafür ungeschultes Personal, das sich an äußeren Körpermerkmalen orientierte. Die Mechanik ist laut Autoren weniger haltbar als kommerzielle Roboterarme [1].

Quelle

[1] Li Z, Xu Y, Zhang L, Han T, Yang X, Wang Y, et al. A lightweight portable ultrasound robot for autonomous liver sonography. Nat Commun. Online veröffentlicht am 24. Oktober 2026 (Article in Press) [zitiert am 1. November 2026]. doi:10.1038/s41467-026-79007-5. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1038/s41467-026-79007-5