ENGINEERINGNET -- Prof. Paul Breedveld (Nederlandse TU Delft) ontwikkelt vanwege dit soort beperkingen een fundamenteel nieuwe klasse van flexibele operatie-instrumenten, geïnspireerd door de anatomie van inktvistentakels.
Breedveld richt zich op de ontwikkeling van een fundamenteel nieuwe klasse van flexibele operatie-instrumenten voor minimaal-invasieve chirurgie (sleutelgatoperaties). ‘Gebruikmakend van de anatomie van inktvistentakels, maken we op dit moment de dunste (diameter 0,9 en kleiner) en meest beweeglijke stuurbare instrumenten ter wereld.’
Inktvistentakels zijn opgebouwd uit ingenieuze samenstellingen van spieren die met elkaar samenwerken in verschillende lagen, ringen, bundels en pakketjes. De eerste instrumenten die Breedveld maakte, waren gebaseerd op een enkele ring van stalen kabeltjes omringd door springveren; de nieuwe instrumenten zijn gebaseerd op een zogenoemd dendritisch mechanisme, dus met vertakkingen.
Ze bestaan uit een flexibele stam die uitloopt in diverse manoeuvreerbare armen. Iedere arm bestaat uit een dicht gestructureerd pakket van flexibele stuurelementen. De instrumenten beschikken tevens over vormgeheugen; ze ‘weten’ dus waar we geweest zijn.
Breedveld richt zich voornamelijk op schedelbasischirurgie. ‘De schedelbasisoperatie wordt vanwege haar hoge moeilijkheidsgraad, ook wel de koningin van de chirurgie genoemd. Als we goede flexibele instrumenten voor een dergelijke operatie weten te maken, dan kunnen we de rest ook aan’, zegt Breedveld.
Nu wordt een schedelbasisoperatie nog uitgevoerd met stijve instrumenten. ‘Dat heeft zijn beperkingen’, legt Breedveld uit. ‘Door de starheid van de instrumenten kan een hersentumor soms maar gedeeltelijk worden weggehaald. Gewoon omdat men er niet bij kan. Dat probleem heb je niet meer met flexibele, slangachtige, instrumenten.’
‘Het uiteindelijke doel is om een stap voorwaarts in de chirurgie te komen, waarbij complexe operaties slechts door één klein sneetje worden uitgevoerd dat onafhankelijk gekozen kan worden van de locatie van het operatiegebied.’
De onderzoeker werkt bij de ontwikkeling van zijn instrumenten nauw samen met artsen en onderzoekers van het Nederlandse AMC (Endoscopisch Schedelbasis centrum Amsterdam, ESA).
‘Artsen zullen ook moeten leren omgaan met deze hele nieuwe klasse van instrumenten. Dat is een van de redenen waardoor het nog wel even zal duren voordat deze flexibele instrumenten in de chirurgische praktijk zullen doordringen’, stelt Breedveld.
(bron: TU Delft)
Op de foto: impressie van een dendritisch multi-stuurbaar operatie-instrument
(beeld: Tim Krijger)
