Operatierobots worden klener en flexibeler.

Robotchirurgie mag dan een vaste plaats hebben verworven in de gezondheidszorg, veel chirurgische ingrepen zijn nog steeds zeer invasief en belastend voor de patiënt. Door flexibele en robotbestuurde naalden toe te passen, kan een robot moeilijk bereikbare plaatsen bereiken zonder onderweg gezond weefsel te beschadigen. Nog een stap verder, en via zo’n naald kunnen microrobots afgeleverd worden die bijvoorbeeld een biopsie kunnen nemen. Dat lijkt op het ‘swallow the doctor’ toekomstbeeld van Richard Feynman en Andrew Hibbs uit de jaren 60, maar toepassing van nanobots in de zorg is dichterbij dan we denken. Dit stelde prof. Sarthak Misra in zijn intreerede als hoogleraar Surgical Robotics aan de Universiteit Twente, op 29 november.

Operatie-robots zoals de Da Vinci zijn al geruime tijd in opmars: alleen al in Nederland beschikken 26 ziekenhuizen over een of meer van deze systemen. Ze helpen de chirurg bij precisie-ingrepen zoals prostaatoperaties of het verwijderen van darmtumoren. Maar ondanks alle vooruitgang, blijven de meeste operaties voor de patiënt belastend en traumatisch, aldus Misra. De volgende stap in robotchirurgie gaat volgens hem over slangachtig bewegende robots en flexibele naalden die moeilijk bereikbare plaatsen in het lichaam kunnen bereiken voor een precisie-ingreep. “We zijn op het punt dat we pre-klinische trials kunnen starten met onze systemen voor naaldbesturing. Het zijn echt spannende tijden in het lab”.

Deze flexibele instrumenten kunnen om gevoelig en gezond weefsel heen bewegen, op weg naar het aangetaste gebied in het lichaan. Zou een chirurg deze naald moeten besturen, dan vergt dit het uiterste van diens hand-oog coördinatie. Misra ontwikkelt daarom in zijn groep robotbesturing die gebaseerd is op een preoperatief plan, een navigatiesysteem voor de ingreep. Die robotsystemen zijn ook in een CT- of MRI-scanner te gebruiken. Veelbelovend zijn ook zijn ‘continuum robots’, die uit flexibele, magnetisch bestuurbare elementen bestaan en continu buigen. Ze bewegen op een natuurlijke manier mee met bijvoorbeeld het kloppen van het hart. Misra’s groep heeft bijvoorbeeld al een flexibele katheter gedemonstreerd die met ultrageluid is te besturen en inzetbaar is voor het vervangen van een hartklep.

Misra gaat nog een stap verder: “Wat ik echt hoop is dat we microrobots krijgen voor gepersonaliseerde en zeer gerichte diagnose en therapie”. Al in de science fiction film ‘Fantastic Voyage’ uit 1966 ging het over een onderzeebootje dat door het lichaam bewoog, en Andrew Hibbs – student van Richard Feynman – had rond dezelfde tijd de toekomstvisie van ‘swallow a doctor’.

Zo ver zijn we hier helemaal niet van verwijderd, stelt Misra. Hij kreeg al bekendheid door ‘magnetosperm’: magnetisch bestuurbare robotjes die zwemmen als een zaadcel. Ook ontwikkelde zijn groep al een microgripper, een soort zee-ster op microniveau die is in te zetten voor het nemen van biopsies. "Moeilijk bereikbare plaatsen, diep in het menselijk lichaam, kunnen we straks bereiken door micro- en nanobots te injecteren om sterk gepersonaliseerde ingrepen uit te voeren."