Project

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Assistive Robotic System for Automated Intravitreal Injections

Applicant Ullrich Franziska
Number 173745
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution
Institution of higher education ETH Zurich - ETHZ
Main discipline Other disciplines of Engineering Sciences
Start/End 01.04.2017 - 30.09.2018
Approved amount 182'635.00
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Keywords (7)

medical robot; intravitreal injection; eye injection; automated injection system; ophthalmology; age-related macular degeneration; retinal diseases

Lay Summary (German)

Lead
In unserer alternden Gesellschaft leidet eine zunehmende Zahl von Menschen an chronischen Augenerkrankungen, die zu einer Verengung des Gesichtsfelds und im schlimmsten Fall zu kompletter Erblindung führen. Diese Erkrankungen werden heute in Augenkliniken mittels Injektionen direkt in das Auge behandelt. Da die Krankheit mit heutigen Medikamenten nicht geheilt, sondern nur verlangsamt werden kann, muss sich ein betroffener Patient alle vier bis acht Wochen einer solchen Behandlung unterziehen. Da der Personalaufwand für Injektionen in das Auge hoch ist, die Vergütung jedoch abnimmt, stossen viele Krankenhäuser an ihre Belastungsgrenzen.
Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines innovativen robotischen Injektionssystems, welches durch den Augenarzt ferngesteuert wird. Das System soll der Überbelastung von Krankenhäusern entgegenwirken, höchste Sicherheit für den Patienten erlauben und so einen Paradigmenwechsel für Injektionen in das Auge herbeiführen.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Ein automatisiertes Injektionssystem behandelt Patienten mit höchster Präzision und Sicherheit, was zu weniger Schmerzen und postoperativen Eingriffen führen kann. Patienten profitieren zudem von modernster Technologie, die Kommunikation zwischen Patienten und Arzt erlaubt und den Injektionsprozess zu einem angenehmen Erlebnis macht. Zusätzlich spart das robotische System nicht nur Zeit und Kosten für das Gesundheitssystem, sondern ermöglicht zudem eine höhere Kapazität der Krankenhäuser und die damit verbundene optimale Behandlung aller Patienten. 

Ergebnisse des Forschungsprojekts

Das Ergebnis dieses erfolgreichen Forschungsprojekts ist ein vorklinischer Prototyp eines automatisierten Injektionssystems für das Auge. Der Prototyp wurde auf Basis intensiver Zusammenarbeit mit zahlreichen Augenärzten und -spezialisten entwickelt und durch Injektion in Kadaver-Schweineaugen validiert. Das vorklinische System beinhaltet viele Funktionen, die nicht nur den Injektionsprozess sicherer machen, sondern auch die Arbeit des Arztes vereinfachen und für verbesserten Komfort für den Patienten sorgen.

Direct link to Lay Summary Last update: 31.10.2018

Responsible applicant and co-applicants

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Novartis Switzerland AG Switzerland (Europe)
- Industry/business/other use-inspired collaboration
ARTORG, University of Bern Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
Multi-Scale Robotics Lab Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel
Triemli Hospital Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Industry/business/other use-inspired collaboration

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
Novartis Research Meeting Talk given at a conference Fighting for Vision 27.09.2018 Bern, Switzerland Ullrich Franziska;
Hamlyn Symposium on Medical Robotics Talk given at a conference Fighting Age-Related Blindness: Automated Injections into the Eye 23.06.2018 London, Great Britain and Northern Ireland Ullrich Franziska;
Swiss Medtech Day Poster Injections into the Eye – Vision System 12.06.2018 Bern, Switzerland Ullrich Franziska;
Swiss Medtech Day Poster Injections into the Eye – A Medical Robot 12.06.2018 Bern, Switzerland Ullrich Franziska;
Emerging Technologies in Medicine (ETIM2018) Talk given at a conference The future role of robot-assisted surgery in Ophthalmology 16.02.2018 Essen, Germany Ullrich Franziska;
International Retina Council Talk given at a conference OP-Robotik: Fortschritte in der IVOM Therapie 02.09.2017 Münster, Germany Ullrich Franziska;
NTN Innovative Surfaces Annual Event 2017 Talk given at a conference Seeing the Surface 31.08.2017 EMPA, Dübendorf, Switzerland Ullrich Franziska;
Swiss Medtech Day Poster Automated Injections into the Eye 13.06.2017 Bern, Switzerland Ullrich Franziska;


Knowledge transfer events

Active participation

Title Type of contribution Date Place Persons involved
ETH Digital Health Event Performances, exhibitions (e.g. for education institutions) 07.09.2018 Zürich, Switzerland Ullrich Franziska;
Efficiency Club Basel Talk 23.08.2018 Basel, Switzerland Ullrich Franziska;
Swiss Medtech Insight Talk 03.07.2018 Zürich, Switzerland Ullrich Franziska;
Women in Digital Basel Meetup Talk 10.04.2018 Basel, Switzerland Ullrich Franziska;
Naturwissenschaftliche Gesellschaft Winterthur Talk 08.12.2017 Winterthur, Switzerland Ullrich Franziska;
Schweizerische Management Gesellschaft Forum Talk 07.09.2017 Zürich, Switzerland Ullrich Franziska;


Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Media relations: radio, television CNN Money Interview CNN Money International 2018
Media relations: print media, online media Savoir Faire #01/2018 Savoir Faire German-speaking Switzerland 2018
Media relations: print media, online media Automatisierte Injektionssysteme in der Ophthalmologie – Potenzial für einen Paradigmenwechsel Karger Kompass Ophthalmology International 2017
Media relations: radio, television BBC Health Check BBC radio International 2017
Media relations: print media, online media Coop Zeitung Interview Coop Zeitung Western Switzerland Rhaeto-Romanic Switzerland Italian-speaking Switzerland German-speaking Switzerland 2017
Media relations: print media, online media ETH Globe ETH Globe International German-speaking Switzerland Western Switzerland Italian-speaking Switzerland 2017
Media relations: print media, online media Robolution in Zürich Swisslife Magazin Rhaeto-Romanic Switzerland Italian-speaking Switzerland Western Switzerland German-speaking Switzerland 2017

Awards

Title Year
Winner pitching battle at Swiss Startup Day 2017

Abstract

The ophthalmic disease age-related macular degeneration is the most prominent cause of blindness in industrialized countries. This, as well as other chronic ocular diseases, are currently treated by manually injecting a drug intravitreally (into the eye). In 2017 more than 22 million injections were performed worldwide. Health care providers are challenged by the large and increasing number of patients needing intravitreal therapy while reimbursements are decreasing.The objective of this project is to provide an automated system for efficient and safeintravitreal injections that can be moved outside expensive operating rooms due to alocally generated sterile environment. The system is remotely controlled and monitored bythe treating physician from the examination room or office, while patient preparation isperformed by nursing staff and maintained similar to the current standard of care.
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