Elk jaar krijgen wereldwijd zo’n 65.000 (nagenoeg) dove mensen een zogeheten cochleair gehoorimplantaat, vertelt Jordan Bos. “In Nederland zijn dat er zeshonderd, maar de vraag is veel groter. Het is echter een complexe en risicovolle ingreep, waarbij bot rond het binnenoor verwijderd moet worden. Het implantaat moet bovendien tussen twee zenuwen door, die op slechts 2,5 millimeter van elkaar lopen. Als daarmee iets fout gaat, kan het gezicht voor de helft verlamd raken. Daarom wordt deze operatie in Nederland alleen in academische ziekenhuizen uitgevoerd.”

Vertroebeld beeld

Voorafgaand aan de ingreep wordt een CT-scan gemaakt van de patiënt, zodat de chirurg een optimaal beeld heeft van de omgeving van het binnenoor – bij elk persoon ziet dat er namelijk weer net iets anders uit. Toch moet de chirurg het tijdens de operatie voornamelijk doen met het beeld dat hij ter plekke via de microscoop te zien krijgt, en dat vertroebeld wordt door bloed, vocht en botvijlsel. Die situatie brengt met zich mee dat er meer bot wordt verwijderd dan strikt noodzakelijk, legt Bos uit. “Om er zeker van te zijn dat de aangezichtszenuw niet wordt geraakt, wordt deze juist opgezocht, terwijl een piepklein gaatje in het bot in principe voldoende is voor het draadje van het implantaat.”

Beter zou het zijn om de informatie uit de CT-scan één op één te vertalen naar de aanpak voor de operatie, vond de werktuigbouwkundige. Hij ontwikkelde daarom een operatierobot, een soort mechanische hand waarin de boortjes of bolfreesjes worden geklemd, die aan de hand van de CT-scan volledig computergestuurd de operatie uitvoert. “Dat gebeurt in principe op basis van een automatisch berekend plan, dat uiteraard door de chirurg moet worden beoordeeld en goedgekeurd. Die hoeft vervolgens tijdens de operatie alleen nog in de gaten te houden of alles goed verloopt. Eventueel kunnen we inbouwen dat de chirurg na elk klein stapje de robot toestemming moet geven om door te gaan.”

Freesmachine

In zekere zin is zijn operatierobot, de RoBoSculpt, een soort computergestuurde freesmachine. Die zijn voor materiaalbewerking al algemeen in gebruik, zegt Bos, en zijn ook nauwkeurig genoeg. “Maar dat zijn geen apparaten die in een operatiekamer passen. Bovendien wordt het te bewerken materiaal daar vaak onder de frees door bewogen. Dat is niet iets wat je met een patiënt wilt doen.”

De RoBoSculpt is daarentegen nog geen twintig centimeter groot, en kan met zijn zeven bewegingsassen alle benodigde manoeuvres maken terwijl het hoofd van de patiënt op de operatietafel is gefixeerd. Ook heeft Bos uiteraard de nodige veiligheidsmechanismen ingebouwd: “Voor elk van de zeven vrijheidsgraden zijn er bijvoorbeeld twee encoders die de absolute positie meten. Als de stroom dan uitvalt, weet je daardoor na afloop nog precies waar je gebleven bent.”

Spin-off

De RoBoSculpt is ontworpen met operaties rond de gehoorgang in gedachten, maar de toepasbaarheid blijft daartoe niet beperkt. “Ik denk dat wij de robot ook in kunnen zetten bij andere operaties waar je met precisie bot moet verwijderen.”

Helemaal functioneel is de freesrobot nog niet, maar de eerste zogeheten preklinische tests – op stukken schedel van mensen die hun lichaam ter beschikking van de wetenschap hebben gesteld – zijn gepland voor later dit jaar. Met het nieuwe spin-offbedrijf Eindhoven Medical Robotics moet de vinding van Bos vervolgens binnen vier jaar op de markt kunnen zijn. “We verwachten dat de RoBoSculpt het mogelijk maakt om deze operatie ook buiten academische ziekenhuizen uit te voeren, waardoor meer patiënten geholpen kunnen worden.”

Foto | Bart van Overbeeke