Trillende oogchirurg krijgt hulp van robot met vaste hand /reageer

Trillende oogchirurg krijgt hulp van robot met vaste hand

Om een losgelaten netvlies te repareren moeten oogchirurgen soms diep het oog in. Hoe minder zij daarbij trillen, des te beter. De Technische Universiteit Eindhoven werkt aan een robot die de oogchirurg een handje helpt in de operatiekamer.

Promovendus Ron Hendrix heeft een interface met krachtterugkoppeling ontwikkeld waarmee de oogchirurg een robot kan aansturen om de operatie-instrumenten te bedienen. Zo kan de chirurg nauwkeuriger werken en in een prettiger werkhouding zitten. En het is wel zo veilig voor de patiënt.

Gelukkig komt het niet heel vaak voor, maar toch is een aandoening als een netvliesloslating niet zeldzaam. Wanneer iemand zwarte sneeuw ziet dwarrelen, onverklaarbare lichtflitsen opmerkt of plots onscherp ziet in de rand van het blikveld, kan het zijn dat het netvlies begint los te raken van de diepere lagen van het oog. Naar schatting komt dit jaarlijks bij een op de tienduizend mensen voor.

Expertise opbouwen

Wordt netvliesloslating niet behandeld, dan kan het leiden tot slecht zien of blindheid. Wanneer de fotoreceptoren (kegeltjes en staafjes) namelijk geen zuurstof en voedingsstoffen via bloedtoevoer krijgen, sterven ze af. De behandeling van een netvliesloslating is slechts een van de operaties die onder de groep van vitreo-retinale oogchirurgie valt. Een ander type operatie is het verwijderen en het vervangen van de geleiachtige vloeistof waarmee de oogbol gevuld is, kortweg vitrectomie. Jaarlijks worden er in Nederland ongeveer 7500 vitreo-retinale oogoperaties uitgevoerd.

Voordat een specialist zijn medische opleiding tot oogarts heeft afgerond, is hij of zij al gauw midden dertig. Daarna bouwt de chirurg steeds meer expertise in deze operaties op. Na een jaar of twintig wordt het echter al moeilijker om zonder trillen de naaldvormige instrumenten te hanteren en daarbij operaties aan kwetsbaar intraoculair weefsel van soms slechts enkele micrometers dik uit te voeren. Er worden maximaal twee instrumenten tegelijkertijd gebruikt. De chirurg voelt niet precies wat hij daarmee doet, de instrumentkrachten zijn te klein. Hij ziet wat hij doet via een microscoop. Het gebruik van die microscoop en de wijze waarop de handen op het hoofd van de patiënt gestabiliseerd worden, dwingen de chirurg om in een statische en niet-ergonomische houding te werken.

Op vraag van oogchirurg Marc de Smet is ir. Ron Hendrix aan de TU/e in een promotieproject gerold om robotische ondersteuning door middel van een master-slave te ontwikkelen. Het wordt uitgevoerd in samenwerking met TNO en AMC. De Smet werkt tegenwoordig in Lausanne in Zwitserland en is tevens deeltijdhoogleraar bij het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam. Hendrix richtte zich op de master die de slave aanstuurt. “Ik ben bij meerdere operaties geweest in Antwerpen, Maastricht en het Catharinaziekenhuis in Eindhoven om te kijken hoe het er aan toe gaat en om de randvoorwaarden te kunnen opstellen. Hoe is de operatiekamer ingericht, waar staat de apparatuur, waar is nog plaats? En welke bewegingen maakt de chirurg, wat doen zijn handen? Het was heel leerzaam.”

Hij maakte samen met de GTD een proefopstelling van een haptische pen. “Dat is het deel van de master waarmee de chirurg de slave aanstuurt. We noemen het haptische pennen omdat het penvormige interfaces zijn die krachtterugkoppeling geven. De krachten zijn ermee versterkt en de chirurg kan goed voelen wat hij doet. Alle vijf vrijheidsgraden van het instrument zijn ermee aan te sturen.”

De slave robot is boven het oog geplaatst en manipuleert de instrumenten. De chirurg bestuurt de instrumentenmanipulatoren dus vanuit de masterconsole met haptische pennen. De master en slave zijn via electronicahardware en regelalgoritmen met elkaar verbonden. Het softwarematige filteren van handtrillingen en het zevenmaal schalen van de handbewegingen verlengen de loopbaan van de oogspecialist. Bovendien wordt het mogelijk om taken uit te voeren die wegens de schaal niet handmatig kunnen worden gedaan, bijvoorbeeld het toedienen van medicatie in een haarvat.

Masterconsole

“Mijn console wordt aan de hoofdsteun van de operatietafel vastgemaakt en is gecombineerd met de slave. Het systeem is compact, snel te plaatsen en biedt de arts de mogelijkheid om direct zicht- en fysiek contact met de patiënt te hebben. Een patiënt wordt plaatselijk verdoofd en het wil wel eens gebeuren dat er ongewenste abrupte bewegingen ontstaan.” Een ander voordeel is dat er met drie ‘handjes’ kan worden gewerkt. “We kunnen er een derde manipulator bij plaatsen. Die zou een lichtfiber of een endoscoop kunnen bevatten.”

De masterconsole van Ron Hendrix is af. Maar voor chirurgen robotisch aan het werk kunnen moet de slave nog gerealiseerd worden. Daarmee is momenteel Thijs Meenink bezig die er eind 2011 op hoopt te promoveren. “En daarna beginnen de echt mooie testen, samen met de chirurg”, verheugt Hendrix zich. “Als dit master slave systeem zich bewijst, gaan apparaat, chirurg en patiënt een mooie toekomst tegemoet.”

Ron Hendrix is dinsdag 29 maart gepromoveerd op zijn proefschrift ‘Robotically assisted eye surgery: A haptic master console’ . Dit artikel verscheen eerder in Cursor, het informatieblad van de TU/e.

Reageren via Facebook

Reacties

Over Norbine Schalij

Norbine Schalij is freelance journalist. Haar interessegebied is heel breed.
Ze schrijft verslagen van medisch tuchtrechtzaken voor het artsenvakblad MedNetMagazine. Voor studenten en medewerkers van de Technische Universiteit Eindhoven schrijft ze in Cursor, het weekblad van de TU/e.