Nauwkeuriger operatie-instrument diepbreinstimulatie helpt Parkinsonpatiënten

De TU Eindhoven heeft nieuwe technologie ontwikkeld om diepbreinstimulatie (DBS) veel nauwkeuriger te maken. DBS wordt onder meer ingezet om Parkinsonpatiënten verlossen van ongecontroleerd bewegen of trillen. De huidige technologie is echter onnauwkeurig, wat de succesratio beperkt. De technologie van Marc Janssens moet deze ratio sterk verbeteren. Hij promoveert op 25 juni bij prof.dr.ir. Maarten Steinbuch, hoogleraar Control Systems Technology. Medical Robotics gaat de technologie op de markt brengen.

Bij diepbreinstimulatie plaatst de chirurg elektrodes diep in het brein, via kleine openingen boven in de schedel. De elektrodes zijn aangesloten op een ‘pacemaker’ die pulsen afgeeft om het ongecontroleerd bewegen en trillen van ledematen vrijwel helemaal te onderdrukken. De behandeling maakt een normaal leven weer mogelijk voor patiënten. De wachttijden kunnen in Nederland echter oplopen tot twee jaar. De DBS-elektroden moeten meestal in de nucleus subthalamicus uitkomen, een cruciaal deel van de hersenen dat 8 bij 4 millimeter groot is. Het grootste deel ervan is gericht op bewegingen, maar de randen controleren onder meer emoties en leerprocessen. Uiterst nauwkeurige plaatsing is dus essentieel. De huidige plaatsingstechniek, die in wezen sinds de uitvinding van DBS in de jaren ’90 niet veranderd is, is daarbij het knelpunt. DBS-elektrodes worden geplaatst via een op het hoofd van de patiënt geklemde constructie die eigenlijk te slap is voor die nauwkeurige taak. De grootste onnauwkeurigheid ontstaat doordat er geen vast referentiepunt is voor de plaatsing van de elektrodes. De artsen lokaliseren eerst het doel in de hersenen met een MRI-scan, en met een CT-scan leggen ze daarna de positie vast van de schedel ten opzichte van de constructie op het hoofd, het stereotactisch frame. Die twee beelden worden over elkaar gelegd om te zien waar het doel zich bevindt ten opzichte van het frame. Daarbij ontstaat een foutenmarge tot enkele millimeters groot - fors is gezien de kleine afmeting van het doel.

Nauwkeuriger technologie diepbreinstimulatie

In de nauwkeuriger technologie van Marc Janssens is een sleutelrol weggelegd voor een door hem ontwikkelde adapterschijf, die de ingreep een vast referentiepunt geeft. Deze schijf wordt met drie chirurgische schroeven op het achterhoofd gezet. Dat is veel minder onaangenaam en minder pijnlijk dan het stereotactisch frame, dat met vier pinnen, door de huid heen, op het hoofd zit geklemd. De schijf bevat een referentiedriehoek die op de MRI-scan goed zichtbaar is. Na het maken van de MRI-scan gaat de patiënt naar het nieuwe instrument dat Janssens ontwierp en bouwde voor de plaatsing van elektrodes. De adapterschijf, die nog op het hoofd zit, wordt daarop vastgeklikt, waardoor de patiënt het vaste referentiepunt meeneemt. Zijn plaatsingsinstrument is bijzonder compact en stijf, waardoor een veel hogere precisie mogelijk is dan met de klassieke plaatsingsboog. In combinatie met het vaste referentiepunt krijgt de procedure naar verwachting een nauwkeurigheid van een millimeter of minder. Daardoor kunnen hersenchirurgen die deze ingreep niet vaak doen, toch succesvolle ingrepen doen. Een bijkomend voordeel is dat patiënten in principe niet meer urenlang bij bewustzijn hoeven te zijn. In de huidige praktijk is dat wel nog nodig. Al met al kan dit de drempel voor de DBS-ingrepen flink omlaag brengen, waardoor deze succesvolle behandeling voor meer patiënten beschikbaar kan komen.

Geen hightech robotica

Bij mechanische instrumenten waarbij hoge precisie cruciaal is, wordt al snel aan hightech robotische oplossingen gedacht. Bijzonder aan de instrumenten van Janssens is dat er geen elektronica bij komt kijken; ze zijn volledig handbediend. Deze ambachtelijkheid maakt het instrument bijzonder betrouwbaar, licht, compact en relatief goedkoop. Het bedrijf Eindhoven Medical Robotics is van plan om het instrument verder te ontwikkelen en op de markt te gaan brengen.