Het boren van een gat in de schedelbasis vereist grote precisie en duurt vaak vele uren, een veeleisende procedure voor een chirurg. Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben 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 promoveerde op 16 april op de robot die hij ontwierp en bouwde. De robot zal naar verwachting binnen vijf jaar zijn eerste operatie uitvoeren.

Elk jaar, chirurgen trepaneren meer dan 100, 000 mensen wereldwijd, bijvoorbeeld om infecties of kanker te behandelen, of om een ​​cochleair implantaat te plaatsen. Dit is een delicate taak, omdat ze nogal wat structuren tegenkomen die ze moeten vermijden, zoals motorische en sensorische zenuwen, en structuren van het binnenoor. In aanvulling, botvijlsel en bloed belemmeren het zicht door de microscoop tijdens de procedure. De chirurg moet daarom uiterst geconcentreerd werken, vaak urenlang 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 deze operaties over te nemen. Hij bezocht eerst ongeveer 20 schedelbasisoperaties om deze interventies te bestuderen, en bedacht toen zo'n 20 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.

De robot, genaamd RoBoSculpt, werkt op basis van nauwkeurige instructies van de chirurg, die nauwkeurig de boorplaats aangeeft op CT-beelden van de schedel van de patiënt. De robot bestaat uit een geavanceerde arm die een chirurgisch boorgereedschap vasthoudt. Voor de operatie, het hoofd van de patiënt wordt nauwkeurig op zijn plaats gefixeerd en vervolgens freest de robot de gewenste holte.

Lastige taak

Omdat de robot in principe sneller werkt dan een chirurg, de duur van een operatie kan worden verkort. 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 profiteren, als ze worden verlost van een zware taak.

De robot is eigenlijk een geavanceerde, computergestuurde freesmachine, of een CNC-freesmachine, met zeven bewegingsassen. Dankzij het grote aantal assen, het apparaat is zeer nauwkeurig, en valt op door compactheid, hoge mate van stijfheid, laag 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 richting 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 behalen."

De eerste preklinische tests met de robot starten dit jaar in het Radboud UMC. De eerste operatie aan een patiënt zou over twee tot drie jaar kunnen plaatsvinden. Een mogelijke eerste procedure zou zijn dat de robot het voorbereidende werk doet, en de chirurg voert de cruciale laatste boring uit, 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 genoeg precisie worden gefixeerd."