Een team van zes chirurgen is er in de Verenigde Staten in geslaagd om vanaf de grond een gesimuleerde operatie met een chirurgische robot aan boord van het Internationale Ruimtestation ISS uit te voeren. De miniatuurrobot, een 'Space' versie van MIRA (Miniaturized In Vivo Robotic Assistant), werd ontwikkelt aan de Universiteit van Nebraska-Lincoln.
De SpaceMIRA chirurgische minirobot werd op 30 januari aan boord van een SpaceX raket vanaf Cape Canaveral gelanceerd en arriveerde enkele dagen later in het ISS, dat op zo'n 400 kilometer boven het aardoppervlak zweeft. De SpaceMIRA robotchirurg weegt amper 2 kilo en is slechts 90 centimeter groot. Daarmee is dit een uniek compact en toegankelijk apparaat voor robotchirurgie, dat nu dus in de ruimte zweeft.
Opereren in de ruimte
Hoewel de SpaceMIRA demonstratie een simulatie van een operatie op afstand betrof, toont het succes van deze proef wel aan dat het in de toekomst wellicht mogelijk is een astronaut aan boord van het ISS te opereren, mocht zich een dergelijke noodsituatie voordoen. “Als ze ons in de toekomst ooit nodig hebben, kost het ons minder dan een seconde om daar te komen", aldus een van de chirurgen. De MIRA-robot werd met hand- en voetbediening bestuurd vanaf een console bij Virtual Incision, een particulier bedrijf dat opgericht is om voor de ontwikkeling van de MIRA-robot.
Tijdens de gesimuleerde operatie werden in totaal tien elastiekjes vastgemaakt aan metalen panelen links, rechts en in het midden vóór de robot. In een simulatie van bewegingen, spanning en textuur van weefsel tijdens een operatie was het de taak van de chirurgen om de robot in positie te manoeuvreren en zijn ‘handen’ te gebruiken om de elastiek vast te pakken, strak te trekken en door te snijden. Extra 'handicap' daarbij was het opereren in gewichtloosheid, maar ook die uitdaging werd met succes afgevinkt.
Vertraging compenseren
Het uitvoeren van een robot geassisteerde operatie op afstand is op zich niks nieuws. In moderne OK's, waar robotchirurgie al gemeengoed is, zit de chirurg die de operatie uitvoert doorgaans ook aan een console naast de OK-tafel of zelfs in een aparte ruimte. Echter, wanneer de afstand tussen de chirurg en de patiënt meerdere honderden kilometers bedraagt, en ook nog eens recht omhoog de ruimte in, dan gaat ook de vertraging van de verbinding, latency genaamd, een rol spelen. Daar moesten de ontwikkelaars van deze robotchirurgie demonstratie natuurlijk iets op vinden.
Tijdens het SpaceMIRA experiment duurde het tussen tweederde en driekwart seconde voordat een actie vanuit het controlecentrum bij de chirurgische minirobot in het ISS aankwam. Om de vertraging te compenseren, experimenteerden ingenieurs met verschillende schaalfactoren voor de op aarde gebaseerde bedieningselementen, zodat grotere bewegingen op aarde zouden resulteren in kleinere bewegingen van de robot. "Je moet even wachten tot de beweging uitgevoerd wordt. En het zijn beslist langzamere bewegingen dan je gewend bent in de operatiekamer", aldus Michael Jobst, een van de deelnemende chirurgen, tijdens de demonstratie.
Stap vooruit voor robotchirurgie
De chirurgen die aan het robotchirurgie experiment in de ruimte deelnamen waren allemaal enthousiast over de nieuwe mogelijkheden die deze miniatuurrobot kan bieden. Niet zo zeer voor het in de toekomst opereren in de ruimte, maar toch vooral vanwege het feit dat de MIRA-robot door zijn compacte afmetingen een stuk toegankelijker is.
“Deze robot is toegankelijker. Daardoor wordt het niet alleen makkelijker om chirurgen te trainen, maar het is ook een apparaat dat prima kan functioneren in kleine gemeenschappen waar geen gespecialiseerde chirurgen zijn. Het is een grote stap voorwaarts voor de chirurgie", zegt Michael Jobst.
