Het boren van een gat in de schedelbasis moet met grote precisie gebeuren en duurt vaak vele uren. Het is een ingreep die het maximale vraagt ​​van een chirurg. Onderzoekers van de TU/e ​​hebben daarom een ​​operatierobot ontwikkeld om deze taak over te nemen. Met submillimeter precisie, de robot kan automatisch en veilig een holte van de gewenste vorm en afmetingen frezen. Jordan Bos zal zijn Ph.D. op 16 april voor de robot die hij ontwierp en bouwde. De robot zal naar verwachting binnen vijf jaar zijn eerste operatie uitvoeren.

Elk jaar maken chirurgen een gat in de basis van de schedel voor meer dan 100, 000 mensen wereldwijd, bijvoorbeeld om een ​​infectie of kanker te behandelen, of om een ​​cochleair implantaat te plaatsen, een gehoorimplantaat. Dit is een delicate taak, omdat ze nogal wat structuren tegenkomen die ze zeker niet mogen aanraken, zoals de gezichts- en de smaakzenuw, het binnenoor en het evenwichtsorgaan. In aanvulling, botvijlsel en bloed belemmeren het zicht door de microscoop tijdens de procedure. De chirurg moet daarom uiterst geconcentreerd werken, vaak uren samen, in een ongemakkelijke houding.

Op verzoek van KNO-arts en schedelbasischirurg Dirk Kunst van het Radboud UMC te Nijmegen, Jordan Bos ontwikkelde een robot om in ieder geval een deel van dit soort operaties over te nemen. Hij bezocht eerst ongeveer twintig schedelbasisoperaties om deze interventies te bestuderen, en bedacht toen een twintigtal concepten. Hij maakte een gedetailleerd ontwerp van het beste concept en bouwde een prototype, die nu klaar is en waarmee de eerste technische tests al zijn uitgevoerd.

Geavanceerde arm

De robot, genaamd RoBoSculpt, werkt op basis van nauwkeurige instructies van de chirurg die op CT-beelden van de schedel van de patiënt nauwkeurig aangeeft welk botstuk de robot moet verwijderen. De robot is in feite een zeer geavanceerde arm, die een bestaand chirurgisch boorgereedschap vasthoudt. Voor de operatie, de kop wordt nauwkeurig op zijn plaats gefixeerd en vervolgens freest de robot de gewenste holte.

Omdat de robot in principe sneller werkt, de duur van een operatie kan korter zijn. De verwachting is dat de robot nauwkeurigere procedures mogelijk zal maken, met kortere hersteltijden, en zal resulteren in minder complicaties en hersteloperaties. Dat zou dit soort operaties minder belastend maken voor de patiënt en mogelijk goedkoper maken. Chirurgen hebben er baat bij als ze worden verlost van een zware taak, waardoor ze ook op latere leeftijd hun werk kunnen blijven doen.

De robot is eigenlijk een geavanceerde computergestuurde freesmachine, of een CNC-freesmachine, met zeven bewegingsassen om alle mogelijke hoeken mogelijk te maken. Ondanks het grote aantal assen, het apparaat is zeer nauwkeurig, dankzij de compactheid, de hoge mate van stijfheid, het lage gewicht en de minimale speling op de assen. De robot kan ook worden afgedekt met een steriele hoes, wat belangrijk is in de operatiekamer.

Schedelbasischirurg Dirk Kunst, die optrad als co-promotor voor Bos, is enthousiast over de robot. "Dit is een belangrijke stap naar de operatiekamer van de toekomst. RoBoSculpt is een optimale samenwerking tussen de chirurg en de machine; ze vullen elkaar echt aan om het beste resultaat voor de patiënt te bereiken."

Ervaring opdoen

De eerste preklinische tests met de robot starten dan ook dit jaar, bij het Radboudumc. De eerste operatie op mensen zou over twee tot drie jaar kunnen plaatsvinden. Een mogelijke eerste stap in de introductie is dat de robot het voorbereidende werk doet, en de chirurg zelf het cruciale laatste deel, om veilig ervaring op te doen met de robot. Het bedrijf Eindhoven Medical Robotics is van plan de technologie te commercialiseren, in samenwerking met de TU/e.

Een nieuwe ontwikkeling is een robot die voorgeprogrammeerd is om een ​​chirurgische ingreep uit te voeren. Hoe dan ook, Bos denkt niet dat robots op korte termijn allerlei andere operaties kunnen uitvoeren. "Het ontwerp van deze robot is alleen toepasbaar voor precisietoepassingen voor harde structuren in het menselijk lichaam, specifiek botten. Zacht weefsel kan niet met voldoende precisie worden gefixeerd."