In de laboratoria van de Universiteit Twente werken onderzoekers onder meer aan robotica die de gezondheidszorg gaat verbeteren. Die onderzoeken maken de zorg persoonlijker en preciezer, zodat iedere patiënt een behandeling krijgt die het beste past. Nu worden robots al gebruikt in de zorg, maar in de toekomst zullen ze nog veel vaker worden ingezet. In deze story zoomen we in op hoe robotica helpt bij het opsporen en behandelen van kanker.

Robots voor vroege opsporing van kanker:

Het vroeg opsporen van kanker is van cruciaal belang: het vergoot de kans op een succesvolle behandeling, maakt een goed op de patiënt afgestemde behandeling mogelijk, verlaagt het sterftecijfer en verhoogt de levensverwachting van kankerpatiënten. Door gebruik te maken van robotica en geavanceerde beeldtechnologieën, werken onderzoekers van het Robotics Centre van de Universiteit Twente aan manieren om kanker in een vroeg stadium te detecteren. Dit zorgt niet alleen voor preciezere, maar ook minder ingrijpende behandelingen voor patiënten.

Françoise Siepel, onderzoeker binnen het Robotics and Mechatronics Lab, speelt een belangrijke rol in dit onderzoek. Samen met verschillende klinische en commerciële partners, zoals het Radboud UMC, het Deventer Ziekenhuis en het Antoni van Leeuwenhoekziekenhuis, werkt ze aan innovaties die vroege diagnose en behandeling van kanker mogelijk maken. Haar onderzoek richt zich op drie specifieke toepassingen van robotica en kunstmatige intelligentie (AI), die samen een grote stap vooruit betekenen voor de gezondheidszorg.

Haar onderzoek focust zich voornamelijk op concentric tube robots voor flexibele interne ingrepen, robotische armen voor externe operaties, en patient specifieke (biopsie)robots. Hieronder volgen een aantal voorbeelden:

Nieuwe aanpak voor blaaskankerdiagnose:

Om blaaskanker op te sporen, gebruikt een arts momenteel een procedure genaamd cystoscopie. Hierbij wordt een dunne buis met een camera (cystoscoop) via de plasbuis in de blaas ingebracht om de binnenkant van de blaas te inspecteren. Hiermee kunnen afwijkingen zoals tumoren worden opgespoord.

Siepel en haar team werken aan een innovatieve oplossing: Concentrische Tube Robots (CTRs). Dit zijn flexibele robots die kunnen bewegen en navigeren binnen holle organen, zoals de blaas. In combinatie met een geavanceerde beeldvormingstechniek, optische coherentietomografie (OCT), die licht reflecteert op verschillende lagen van het weefsel en deze reflecties analyseert, kunnen artsen veel nauwkeuriger werken. Deze combinatie van robotica en beeldvorming maakt het mogelijk om tumoren in de blaas heel precies te lokaliseren. Hierdoor wordt de kans op verkeerde interpretaties verminderd en kunnen behandelingen nauwkeuriger en minder ingrijpend plaatsvinden.

Autonoom navigerende robots:

In het ziekenhuis worden robots nu al gebruikt bij bepaalde operaties. De bewegingen van deze robots worden niet door de robot zelf uitgevoerd, maar door een chirurg  die ze via een speciaal bedieningspaneel aanstuurt. Siepel en haar collega’s ontwikkelen nieuwe besturingsmethoden waarmee robots zelfstandig hun weg kunnen vinden in onbekende omgevingen, zoals bij kanker in de buik, blaas, en borst met gebruik van robotische armen. Hiermee wordt de arts optimaal ondersteund en kan zich goed concentreren op de diagnose en patiënt.

Om dit mogelijk te maken, gebruiken deze robots een techniek genaamd ‘Simultaneous Localisation and Mapping’, ofwel SLAM. Hiermee kunnen ze een kaart van hun omgeving maken en tegelijkertijd hun eigen positie daarop bepalen. In combinatie met realtime oppervlaktereconstructie kunnen de robots nauwkeurig navigeren en obstakels vermijden. Dit is vooral handig in complexe en onbekende omgevingen, zoals het menselijk lichaam, waar zicht vaak beperkt is tijdens kankerbehandelingen.

Robotgestuurde precisie bij naaldplaatsing:

Om kanker te diagnosticeren nemen artsen met een naald een klein beetje weefsel weg om dit in het laboratorium te onderzoeken, een biopt. Dit moet heel nauwkeurig gebeuren, dus de naald moet precies op de juiste plek worden geplaatst. De onderzoeksgroep van Siepel combineert in hun onderzoek robotgestuurde echografiebeelden met zeer gevoelige MRI (Magnetic Resonance Imaging). Deze combinatie van beeldvormingstechnieken zorgt ervoor dat de naald met submillimeter precisie geplaatst kan worden.

Dankzij deze technologie kunnen tumoren heel precies en veilig worden aangeprikt, wat belangrijk is voor zowel de diagnose als de behandeling. Deze aanpak maakt de procedure minder ingrijpend en helpt artsen om de meest betrouwbare resultaten te verkrijgen.

Innovatie in de zorg door Europese samenwerking:

Op Europees niveau speelt Françoise Siepel een belangrijke rol in de ontwikkeling van medische robotica. Ze leidt DIH-HERO, een platform voor robotica in de gezondheidszorg dat innovatiehubs in 23 landen verbindt. Dit netwerk bevordert de samenwerking tussen verschillende landen en organisaties, met als doel medische robottechnologieën verder te ontwikkelen en sneller in ziekenhuizen te implementeren.

Door de uitwisseling van kennis en ervaring via dit platform, worden nieuwe innovaties op het gebied van robotica sneller getest en toegepast in de praktijk. Hierdoor kunnen patiënten in heel Europa profiteren van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van robotgestuurde gezondheidszorg.

Bron: www.utwente.nl/stories/wetenschap