Pieter Edelman
30 March 2010

Het Mira-instituut van de UT heeft een Pieken in de Delta-subsidie gekregen voor een vijfjarig project rond robotgeassisteerde ingrepen in een werkende MRI-scanner, genaamd Minimally Invasive Robotics in an MRI Environment (Miriam). Vanwege het sterke magnetische veld in een MRI is het gebruik van elektronische apparatuur daar normaal niet mogelijk. Vanuit de academische hoek participeren verschillende groepen van de UT en de radiologieafdeling van het UMC St. Radboud. Het bedrijfsleven is vertegenwoordigd door Demcon en het onlangs opgerichte XIvent uit Enschede. Ook Siemens, dat de MRI-scanner levert, zit in het project. ’Die inbreng is cruciaal om een realtime interface met de MRI-scanner te ontwikkelen‘ legt projectleider Sarthak Misra van de Twentse Control Engineering-groep uit. In totaal leggen het ministerie van EZ, de provincie Gelderland en de provincie Overijssel samen 1,9 miljoen euro op tafel voor Miriam.

Het programma wil een methode ontwikkelen om veel gerichter te werk te kunnen gaan bij het nemen van biopten voor prostaatkanker en de behandeling hiervan via brachytherapie, waarbij er radioactieve bolletjes in de tumor worden ingebracht. In beide gevallen moet er een naald in het relatief kleine probleemgebied worden gestoken. ’De radioloog heeft daarbij geen goed idee of hij het doelgebied te pakken heeft‘, vertelt Misra. ’Er wordt alleen van tevoren een scan gemaakt met ultrageluid als het een goed zichtbare laesie is of met behulp van MRI als dat minder goed te zien is. Aan de hand van die scans wordt gepland hoe de naald ingestoken moet worden.‘ De arts moet er rekening mee houden dat het tussenliggende weefsel het pad van de naald beïnvloedt.

Miriam beoogt daar een flinke verbetering in te brengen. Ten eerste moet de routeplanning naar een hoger plan worden getild. De MRI-scans moeten straks de basis vormen voor computermodellen van het relevante gebied, waarin de eigenschappen van de weefsels zijn verwerkt. Daarmee kan van tevoren nauwkeuriger worden becijferd hoe de naalden optimaal kunnen worden ingebracht.

Ten tweede willen de initiatiefnemers de behandeling in een werkende MRI-scanner uitvoeren, zodat voortdurend te volgen is wat er precies gebeurt. Dat moet uit veiligheidsoverwegingen op afstand gebeuren. Bovendien past opereren op afstand in een groeiende trend, omdat het de chirurg kan bijstaan met bijvoorbeeld moeilijke of delicate bewegingen. Magnetische materialen zijn echter uit den boze in een MRI-scanner. De partners moeten dus op zoek naar actuatoren en sensoren die compatibel zijn met het sterke magnetische veld en daar vervolgens een werkende robot mee bouwen. ’Daar is uit de literatuur al wel het een en ander over bekend, je kunt bijvoorbeeld denken aan pneumatische aandrijving‘ vertelt Misra. ’Wij willen het volledig integreren met de modellen en de aanstuursoftware tot een compleet systeem, dat is een belangrijk deel van het werk.‘

Over vier tot vijf jaar willen de partners een werkend prototype hebben waarmee evaluatiestudies kunnen worden gedaan. Productontwikkeling met het lange certificeringstraject valt nog niet binnen het programma. Wel denkt Misra dat de geleerde lessen ook op andere gebieden inzetbaar zijn. Met name de behandeling van borstkanker kent veel overeenkomsten.