Att borra ut ett hål i skallbasen måste göras med stor precision och tar ofta många timmar. Det är ett ingrepp som kräver maximalt från en kirurg. Forskare från TU/e ​​har därför utvecklat en operationsrobot för att ta över denna uppgift. Med precision under millimeter, roboten kan automatiskt och säkert fräsa ett hålrum med önskad form och dimensioner. Jordan Bos kommer att få sin doktorsexamen den 16 april för roboten han designade och byggde. Roboten förväntas utföra sin första operation inom fem år.

Varje år gör kirurger ett hål i botten av skallen för mer än 100, 000 människor världen över, till exempel för att behandla en infektion eller cancer, eller att placera ett cochleaimplantat, ett hörselimplantat. Detta är en känslig uppgift, eftersom de stöter på en hel del strukturer som de absolut inte får röra, såsom ansiktsbehandlingen och smaknerven, innerörat och balansorganet. Dessutom, benspån och blod hindrar synen genom mikroskopet under proceduren. Kirurgen måste därför arbeta med extrem koncentration, ofta i timmar tillsammans, i en obekväm hållning.

På begäran av ENT -läkare och skallebas kirurg Dirk Kunst vid Radboud UMC i Nijmegen, Jordan Bos utvecklade en robot för att ta över åtminstone en del av den här typen av operationer. Han besökte först ett tjugotal skallbasoperationer för att studera dessa ingrepp, och tog sedan fram ett tjugotal koncept. Han skapade en detaljerad design av det bästa konceptet och byggde en prototyp, som nu är klar och med vilken de första tekniska testerna redan har utförts.

Avancerad arm

Roboten, kallas RoBoSculpt, arbetar utifrån exakta instruktioner från kirurgen som noggrant indikerar vilken benbit roboten måste ta bort på CT-bilder av patientens skalle. Roboten är faktiskt en mycket avancerad arm, som har ett befintligt kirurgiskt borrverktyg. Innan operationen, huvudet är korrekt fixerat i läge och sedan fräser roboten det önskade hålrummet.

Eftersom roboten i princip fungerar snabbare, varaktigheten av en operation kan vara kortare. Det förväntas att roboten kommer att möjliggöra mer exakta procedurer, med kortare återhämtningstid, och kommer att resultera i färre komplikationer och återhämtningsoperationer. Det skulle göra denna typ av operationer mindre stressande för patienten och potentiellt billigare. Kirurger tjänar på att de befrias från en betungande uppgift, vilket också gör det möjligt för dem att fortsätta göra sitt jobb när de är äldre.

Roboten är faktiskt en avancerad datorstyrd fräsmaskin, eller en CNC -fräs, med sju rörelseaxlar för att möjliggöra alla möjliga vinklar. Trots det stora antalet yxor, enheten är mycket exakt, tack vare kompaktheten, den höga nivån av styvhet, den låga vikten och den minimala motreaktionen på axlarna. Roboten kan också täckas med ett sterilt lock, vilket är viktigt i operationssalen.

Skallebas kirurg Dirk Kunst, som fungerade som medhandledare för Bos, är entusiastisk över roboten. "Detta är ett viktigt steg mot framtidens operationssal. RoBoSculpt är ett optimalt samarbete mellan kirurgen och maskinen; de kompletterar verkligen varandra för att uppnå bästa resultat för patienten."

Att få erfarenhet

De första prekliniska testerna med roboten startar därför även i år, vid Radboud UMC. Den första operationen mot människor kan äga rum på två till tre år. Ett möjligt första steg i introduktionen är att roboten gör det förberedande arbetet, och kirurgen själv den avgörande sista delen, för att få erfarenhet på ett säkert sätt med roboten. Företaget Eindhoven Medical Robotics planerar att kommersialisera tekniken, i samarbete med TU/e.

En robot som är förprogrammerad för att utföra ett kirurgiskt ingrepp är en ny utveckling. Ändå, Bos tror inte att robotar kommer att kunna utföra alla möjliga andra operationer på kort sikt. "Robotens design är endast tillämplig på precisionsapplikationer för hårda strukturer i människokroppen, specifikt ben. Mjuk vävnad kan inte fixeras med tillräcklig precision."