Onderzoekers van de University of California San Diego hebben in een preklinische studie twee chirurgische ingrepen uitgevoerd met op afstand bestuurde humanoïde robots. Bij de eerste operatie verwijderde een robot samen met een menselijke assistent een galblaas. De tweede ingreep werd uitgevoerd door twee humanoïde robots die zij aan zij opereerden. Beide operaties vonden plaats bij grote zoogdieren die geen primaten zijn. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature.
Volgens de onderzoekers laat de studie zien dat algemeen inzetbare humanoïde robots in de toekomst een rol kunnen spelen op de operatiekamer. Chirurgen bestuurden de robots tijdens de ingrepen op afstand; van autonome besturing was nog geen sprake. De robots, die de bijnaam Surgie kregen, zijn ongeveer anderhalve meter lang en wegen zo’n 27 kilogram. Met speciale adapters kunnen ze standaard chirurgische instrumenten gebruiken.
Het onderzoeksteam ziet humanoïde robots als een mogelijk alternatief voor gespecialiseerde operatierobots. Die systemen werken meestal met meerdere robotarmen, speciale instrumenten en propriëtaire software. Ze kunnen meer dan 800 kilogram wegen en vereisen soms ingrijpende aanpassingen aan de operatiekamer. Humanoïde robots zijn kleiner, mobiel en geschikt voor uiteenlopende taken. Daardoor zouden ze eenvoudiger kunnen worden ingezet in plattelandsziekenhuizen, afgelegen gebieden en andere locaties waar ruimte, personeel en apparatuur beperkt zijn.
Michael Yip, hoogleraar aan de afdeling Electrical and Computer Engineering van UC San Diego en een van de hoofdauteurs van de studie, verwacht dat op afstand bestuurde robots de toegang tot chirurgische zorg kunnen vergroten in regio’s met een tekort aan zorgpersoneel.
“Op afstand bestuurde en uiteindelijk ook autonome humanoïde robots hebben veel potentie om patiënten toegang te geven tot cruciale operaties die anders niet mogelijk zouden zijn.”
De onderzoekers keken ook naar de manier waarop de robots pasten binnen de bestaande werkwijze op de operatiekamer. Volgens Nikita Thareja, arts in opleiding tot chirurg aan de UC San Diego School of Medicine en mede-auteur van de studie, konden de robots zonder ingrijpende aanpassingen worden opgenomen in het bestaande werkproces. Bij gespecialiseerde operatierobots is dat vaak wel nodig.
Shanglei Liu, universitair hoofddocent chirurgie aan de UC San Diego School of Medicine en eveneens een van de hoofdauteurs, bestuurde tijdens de studie een robot op afstand. Volgens hem was de nauwkeurigheid vergelijkbaar met die van bestaande op afstand bestuurde operatierobots. De experimentele ingrepen duurden wel langer dan operaties met de huidige robotsystemen. Tijdens de procedures moesten de humanoïde robots meerdere keren opnieuw worden gekalibreerd, waardoor het werk tijdelijk stil kwam te liggen.
De onderzoekers werken ook aan het verkleinen van de vertraging tussen de beweging van de chirurg en de reactie van de robot. Die vertraging wordt belangrijker naarmate de afstand tussen de chirurg en de operatiekamer groter is. Voordat de technologie bij mensen kan worden toegepast, is nog veel aanvullend onderzoek nodig. De studie noemt geen termijn voor klinische inzet.
Naast het uitvoeren van operaties onderzoeken de wetenschappers ook of humanoïde robots kunnen worden ingezet als assistent op de operatiekamer. Omdat ze zich kunnen verplaatsen in een omgeving die is ingericht voor mensen en verschillende voorwerpen kunnen hanteren, zouden ze instrumenten kunnen aanreiken, het operatieteam ondersteunen en na afloop helpen bij het opruimen en schoonmaken van de operatiekamer.
“Een van onze doelen is de ontwikkeling van een autonome chirurgische assistent,” zegt Yip. Hij voorziet een toekomst waarin mensen en humanoïde robots samenwerken, zowel in ziekenhuizen als in mobiele medische voorzieningen. Het onderzoek werd uitgevoerd door ingenieurs en chirurgen van UC San Diego, met steun van het Center for the Future of Surgery van de universiteit.
Fotocredit: University of California San Diego
