Als het aan de onderzoekers van de TU Delft en van het Erasmus MC ligt, gaat een robotmicroscoop meedenken over de beste manier om een patiënt te opereren. De nieuwe microscoop is bij uitstek geschikt voor operaties waarbij het nodig is om zeer gedetailleerd en vergroot het te opereren oppervlakte in beeld wordt gebracht. Traditioneel gebruiken chirurgen daarvoor een microscoop die de operatie tien keer vergroot in beeld brengt.
Plastisch chirurg Dalibor Vasilic van het Erasmus MC gebruikt sinds 2020 een robotarm waaraan een digitale microscoop is bevestigd die tot wel tot wel 25 keer vergroot. Tijdens de operatie kijkt Vasilic niet meer direct naar de plek van de operatie en zijn handen, maar door een 3D-bril naar een scherm recht voor zich. Het beeld komt dan van een camera die aan een beweeglijke robotarm zit. Die camera kan de operatie vanuit veel meer hoeken laten zien dan de chirurg dat zelf kan zien.
Digitaal platform met MRI
Als plastisch chirurg herstelt hij geregeld een verminkt gezicht of reconstrueert een borst na een amputatie. Hij gebruikt daarbij weefsel van de patiënt zelf. Zo bevestigt hij huidweefsel van een bovenbeen op het gezicht, of buikweefsel op de plaats van een geamputeerde borst. Tijdens dergelijke operaties moeten soms bloedvaatjes dunner dan een millimeter aan elkaar worden gehecht. “Mijn visie is dat de robotarm onderdeel wordt van een digitaal platform waarin je ook bijvoorbeeld een MRI-beeld kunt integreren”, zegt Vasilic. Volgens hem kan de robotarm dan leren van eerdere operaties en ook nieuwe chirurgen en studenten kan trainen.
Om zijn visie te verwezenlijken, werkt Vasilic samen met onderzoekers van de TU Delft. Voor het vergroten van de mogelijkheden van de digitale robotmicroscoop bij minimaal invasieve chirurgie werkt Vasilic samen met TU Delft hoogleraar Jenny Dankelman. Voor het intelligent maken van de robotarm werkt hij samen met TU Delft hoogleraar Catholijn Jonker. Binnen het NWO Zwaartekrachtprogramma Hybride Intelligentie hebben Jonker en Vasilic een onderzoeksproject opgezet. Het programma loopt tot 2030 en het als doel menselijke en machinale intelligentie (AI) te combineren. Een robotmicroscoop die meedenkt met de chirurg past volgens de onderzoekers perfect in dat programma.
Elke operatie met de robotarm gebeurt in een strikt gecontroleerde omgeving. De procedure van de operatie wordt een dag van tevoren precies doorgenomen. Dat geeft extra mogelijkheden om de robot en het operatieteam te trainen. Behalve de chirurg die opereert, is er ook een operatieassistent die instrumenten aangeeft, een anesthesioloog en een ondersteunende technicus daarbij aanwezig, zo leggen de onderzoekers uit.
Proactieve robot
In de toekomstvisie van Vasilic begrijpt de robotarm precies hoe een operatie wordt uitgevoerd. Wanneer bijvoorbeeld de operatie in zes stappen is verdeeld, dan zou Vasilic graag willen dat de robot begrijpt wanneer het einde van een bepaalde stap in zicht is. Ook zegt hij dat het hem als chirurg helpt als de robot helpt bij het voorbereiden op de volgende stap in de operatie. De robot zou volgens Vasilic bijvoorbeeld kunnen vragen: ‘Zal ik het beeld verplaatsen naar dit beeld, zodat je de volgende stap beter kunt uitvoeren?’ Daarbij laat de robot dan meteen het beoogde beeld zien. Of dat de robotarm begrijpt dat een stap niet helemaal volgens plan is verlopen en zelf een alternatief voorstelt op basis van de data van eerdere operaties.
De huidige robotarm die Vasilic gebruikt is nauwelijks ‘intelligent’. Hij kan op stemcommando worden verplaatst naar enkele voorgeprogrammeerde posities. Maar, uit veiligheidsoverwegingen beweegt de arm traag en in de lawaaiige omgeving van een operatiekamer begrijpt de arm lang niet altijd wat de chirurg zegt. De robot heeft ook geen idee waarmee hij bezig is.
Voordelen patiënt
Ook voor de patiënt zou zo’n slimme robotarm voordelen bieden. Doordat chirurgen beter zicht hebben op de operatie kan de snee in de huid veel kleiner worden gemaakt. Dat is minder belastend voor de patiënt. Daarnaast vergroot een slimme robotarm de kans dat de operatie slaagt en dat de operatie sneller wordt uitgevoerd. Kanttekening van Vasilic is wel dat opereren nog steeds mensenwerk is. Er zitten risico’s aan en elke chirurg heeft zijn eigen fysieke en cognitieve beperkingen.
“Zelf opereer ik nu zo’n vijftien jaar. Ik weet dat ik realistisch gezien nu op mijn top zit, dat ik een tijd lang op een plateau zit en dat daarna de fysieke en cognitieve vaardigheden langzaam afnemen. De slimme robotarm die ik voor ogen heb, kan chirurgen langer op hun topniveau laten opereren”, zegt Vasilic. Chirurgen roepen vaker de hulp in van een robotarm. Zo heeft vorig jaar nog het Deventer Ziekenhuis een nieuwe robotarm geïntroduceerd die CT-scans interpreteert en helpt bij de nauwkeurige plaatsing van knieprotheses.
