Nieuwe microchirurgierobot is vijf keer preciezer dan mensenhand

Een zeer vaste hand en een hoge mate van concentratie: het uitvoeren van hele precieze handelingen om bijvoorbeeld bloedvaten of zenuwbanen te herstellen vraagt zoveel van chirurgen dat maar weinig ertoe in staat zijn. Lange wachttijden zijn het gevolg voor patiënten die een hersteloperatie nodig hebben, bijvoorbeeld na een ernstig ongeluk of na verwijdering van een tumor. Werktuigbouwkundige Raimondo Cau ontwikkelde een nieuwe robot speciaal voor microchirurgie. Met deze robot kunnen chirurgen trillingsvrij en vijf keer preciezer opereren dan met de hand, zodat de wachtlijsten verkort kunnen worden. Cau promoveert 5 februari aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Bij ‘reconstructieve chirurgie’ wordt weefsel ergens in het lichaam weggehaald om op een andere plek vorm en functie te herstellen. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij een borstreconstructie, bij kinderen met een aangeboren afwijking of slachtoffers van ernstige ongelukken. De operaties die nodig zijn om bloedvaten en zenuwbanen te hechten aan nieuw weefsel zijn zo precies dat slechts een klein deel van de chirurgen zulke operaties kan uitvoeren. Wachttijden hiervoor zijn al gauw een aantal maanden en soms  zelfs langer dan een jaar.

Uitdaging
Prof. René van der Hulst, plastisch chirurg in het Maastricht Universitair Medisch Centrum (AZM), vroeg de TU/e om een oplossing voor dit probleem. Werktuigbouwkundige Raimondo Cau greep de uitdaging aan onder begeleiding van prof. Maarten Steinbuch. Na veelvuldig meekijken bij operaties en het voeren van gesprekken met microchirurgen bouwde Cau een werkend prototype dat vijf keer nauwkeuriger is dan een mensenhand. “Dit is een geweldige stap voor de microchirurgie”, aldus Van der Hulst. “Helemaal omdat we zien dat de behoefte aan zeer precieze hersteloperaties als microchirurgische borstreconstructies toeneemt.

Beweging verkleinen
De robot heeft twee joysticks die de chirurg met zijn handen kan bedienen. De bewegingen van de joystick worden ‘geschaald’ naar de armen van de robot die gereedschappen bevatten voor de operatie: een grote uitslag wordt vertaald naar een kleine beweging van de robotarmen. Met een voetpedaal kan de chirurg bepalen in welke mate dit gebeurt. Daarnaast filtert de robot trillingen van de handen en geven de robotarmen een extra sterke reactie als ze iets aanraken (‘force feedback’).

Nieuwe ingrepen mogelijk
Met deze robot hebben meer chirurgen de mogelijkheid zeer precieze microchirurgische handelingen te doen en kunnen de wachtlijsten hiervoor worden verkort. Ook zorgt de robot ervoor dat het werk minder zwaar is voor de arts. Een derde voordeel is dat met deze robot nieuwe, meer nauwkeurigere ingrepen mogelijk zijn, zoals lastige reconstructies in de hand of het gezicht. In samenwerking met het AZM zal het prototype verder ontwikkeld worden. Resultaten van de eerste klinische testen worden binnen een jaar verwacht.

Raimondo Cau promoveert 5 februari om 16.00 uur op zijn proefschrift getiteld ‘Design and Realization of a Master-Slave System for Reconstructive Microsurgery’. Zijn promotor is prof.dr.ir. Maarten Steinbuch.