Bij borstkankeronderzoek wordt een naald in de borst geplaatst om een deel van het afwijkend weefsel te verkrijgen. Na analyse van het ziektebeeld kan een goede diagnose, of biopsie, gesteld worden. Robotica kan hier een positieve rol in spelen, zo stelt het promotieonderzoek.
De precisie en nauwkeurigheid van de plaatsing van een zogenoemde biopsienaald is cruciaal voor het bestrijden van borstkanker. Speciale naalden waarvan de tip erg warm kan worden (thermo-ablatie) of erg koud blijft (cryo-ablatie) vernietigen de tumorcellen dichtbij de tip van de naald. Daarmee kan de kanker behandeld worden zonder chirurgische ingrepen.
Belangrijke rol voor robotica
MRI scans zorgen voor een nauwkeurige opsporing en visualisatie van afwijkend weefsel. Echter, de nauwkeurigheid van een met de hand gestuurde naald is niet altijd even optimaal. Groenhuis toonde in zijn proefschrift aan dat robotica de oplossing kan bieden. Daarvoor is veel expertise vereist. Daarbij speelt ook het feit dat robots, die vaak (veel) metalen onderdelen hebben, niet gebruik kunnen worden bij een MRI-scanner vanwege de sterke magnetische velden.
Tijdens zijn promotieonderzoek onderzocht Groenhuis verschillende robotica-opties en ontwikkelde hij diverse prototypes. Twee robot-lijnen zijn naast elkaar ontwikkeld. De Srormram / Sunram robots, waarvan er nu vijf zijn. En één robot van het type MURAB. Beide robot-lijnen zijn volgens een geheel eigen filosofie ontwikkeld.
MURAB en Stormram
MURAB (MRI and Ultrasound Robotic Assisted Biopsy) is een robot buiten de MRI-scanner gebruikt wordt. Hij combineert ultrasound, MRI, elastografie en computer vision. Op basis van een patiënt specifiek model wordt vervolgens de juiste biopsie strategie uitgevoerd. Daarbij wordt ook rekening gehouden met vervormingen.
Stromram, de voorganger van MURAB, is een 3D geprint plastic robot. Hij wordt aangedreven door rechtlijnige en gebogen luchtdrukmotoren. De besturing wordt, door middel van 5 meter lange slangen, buiten de MRI uitgevoerd. De nieuwste versie is ook compact genoeg zodat hij binnen de smalle tunnel van de MRI-scanner past.
Omdat Stormram van plastic gemaakt is, kan hij in een MRI-scanner gebruikt worden. De robot is een impuls voor de gehele diagnostische fase van borstkanker. Dankzij de nauwkeurige bediening van de naald, nagenoeg realtime scanning en een enkele dunne naaldbiopsie kan de diagnose nauwkeuriger en sneller gesteld worden.
Stormram won een prestigieuze prijs tijdens de Surgical Robotic Challenge op het internationale Hamlyn Symposium, een van de belangrijkste evenementen ook het gebied van robotchirurgie. Meer informatie, en een demo-video, over MURAB staat op de website van het project.
Nog voldoende werk te verzetten
Groenhuis is ook betrokken bij Machnet Robotics, een nieuwe spin-off van de UT. Die brengt een een robot voor MRI-gestuurde biopsies op de markt die gebaseerd is op de onderzoeksgroep van hoogleraar Advanced Robotica Stefano Stramigioli. Groenhuis, Françoise Siepel en Stramigioli zijn de uitvinders van de technologie achter de nieuwe biopsierobot waarvoor al een octrooi verkregen is.
“Ik werk nog aan een onderzoeksproject over een veelbelovend nieuw type motor met bijzondere eigenschappen. Mijn werk zit er nog lang niet op”, aldus de cum laude gepromoveerde Vincent Groenhuis.
Robotica is niet de enige technologie die op het punt staat door te breken in het onderzoek en de behandeling van borstkanker. Onlangs werden de resultaten van een onderzoek gepubliceerd waarbij kunstmatige intelligentie (AI) ingezet werd om mammogrammen te onderzoeken en zo de detectie van borstkanker nauwkeuriger, en met minder foutieve diagnoses, te maken.
