spacer.png, 0 kB
Volg Cursor via Twitter Volg Cursor via Facebook Cursor RSS feed
spacer.png, 0 kB

spacer.png, 0 kB

Oog op de toekomst
Cursor in PDF formaatCursor als PDF
    PrintE-mail Tweet dit artikel Deel dit artikel op Facebook

    Norbine Schalij
    Toeval bestaat niet, pech wel. Toen ik net terug was van een interview over oogchirurgie bij netvliesloslating, kreeg ik een telefoontje van een man op wiens mailbericht ik wachtte. “Ik kan niet mailen omdat mijn netvlies is gescheurd”, zei hij. Het oog was al gelaserd. Wanneer dat niet afdoende blijkt te helpen volgt een operatie. Misschien wel met de robot die promovendus Ron Hendrix daarvoor ontwikkelde.

    De oogarts kan langer door

    31 maart 2011 - Om een losgelaten netvlies te repareren moeten oogchirurgen soms diep het oog in. Hoe minder zij daarbij trillen, des te beter. Ron Hendrix, promovendus bij de faculteit Werktuigbouwkunde, heeft een haptische pen ontwikkeld waarmee de oogchirurg een robot kan aansturen om de operatie-instrumenten te bedienen. Zodoende kan hij of zij nauwkeuriger werken en in een prettiger werkhouding zitten. En het is ook veiliger voor de patiënt.

    Ron Hendrix achter de masterconsole. Foto | Bart van Overbeeke

    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. 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 zo’n 7.500 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 intra-oculair 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 chirurg zijn handen op het hoofd van de patiënt stabiliseert, dwingen hem om in een statische en niet-ergonomische houding te werken.

    Op vraag van oogchirurg Marc de Smet -tevens deeltijdhoogleraar bij het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam- 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 het AMC.

    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 Gemeenschappelijk Technische Dienst van de TU/e 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 elektronicahardware 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.

    “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 Thijs Meenink momenteel bezig. Hij hoopt hier eind 2011 op te promoveren. “En daarna beginnen de echt mooie testen, samen met de chirurg”, verheugt Hendrix zich. “Als dit master-slavesysteem zich bewijst, gaan apparaat, chirurg en patiënt een mooie toekomst tegemoet.” (NS)

    In order to fix a detached retina, eye surgeons sometimes have to go deep into the eye. The less they tremble doing that, the better. Ron Hendrix, PhD candidate at the department of Mechanical Engineering, developed a haptic pen that eye surgeons can use to control a robot that in turn operates the surgical equipment. This way, they can work more accurately and more comfortably. And it’s safer for the patient at that.