Reportage Ontwikkelingen in de chirurgie

Met mixed reality kan de chirurg veel preciezer snijden

Ziekenhuizen experimenteren erop los met mixed-realitybrillen als de Hololens van Microsoft. Die zijn niet alleen handig voor 3D-voorlichting, maar ook bij het opereren zelf.

Foto Kristian Buus

Het is warm en benauwd in het lage operatiezaaltje in het Londense Imperial-ziekenhuis nabij Hyde Park. De zware Hololens op het hoofd maakt het comfort er niet beter op; deze speciale bril laat de drager flink zweten. Voor Matthew Ives, plastisch chirurg, mag dat de pret niet drukken. ‘Ik hou ervan om nieuwe dingen te proberen. Al doende zie je vanzelf de voordelen.’ Het ‘nieuwe ding’ in kwestie is in dit geval de Hololens van Microsoft. Deze ziet er van buiten uit als een virtualrealitybril, maar onderscheidt zich van dit soort apparaten doordat de kijker de gewone werkelijkheid erdoorheen ziet. Wat de bril wél doet: extra informatie op die werkelijkheid projecteren. Vandaar de term: mixed reality. Een van de terreinen waar flink met het prijzige apparaat wordt geëxperimenteerd, is de gezondheidszorg.

Voor training en educatie bijvoorbeeld. Zo maakt het Duitse Anima Res een toepassing voor de bril waarin het hart meer dan levensgroot wordt geprojecteerd. De drager kan het hart zo zeer gedetailleerd vanuit elke positie zien. Ook is het mogelijk om het hart in verschillende condities in actie te zien.

Het Imperial College in Londen gaat nu een stap verder door de bril in te zetten bij operaties. Dat verkeert nog in een zeer pril stadium. Tot nu toe zijn er een stuk of acht operaties mee uitgevoerd, vertelt Philip Pratt, die bij het ziekenhuis verantwoordelijk is voor innovatie. Samen met Ives en radioloog Dimitri Amiras vormt hij naar eigen zeggen een hecht driemanschap. ‘Alle disciplines zijn zo vertegenwoordigd, wat het geheim is voor succesvolle innovatie. Je moet in alle geledingen mensen hebben die het leuk vinden om te experimenteren.’ 

Wat de drie nu doen: ze gebruiken de bril voor hersteloperaties aan onderbenen. Allereerst maakt de radioloog een CT-scan van – in dit geval – het been. Dit is een doorsnede van het lichaam waarop de verschillende onderdelen zijn te zien, zoals bloedvaten en botten. Vervolgens wordt op basis van deze scan een 3D-computermodel van het lichaamsdeel gemaakt. Het ziekenhuis heeft experts op het gebied van kunstmatige intelligentie en zelflerende systemen. Hierna kan de chirurg van dienst dit 3D-model op het scherm van zijn bril tevoorschijn halen en op het echte been projecteren. 

Foto Kristian Buus

Ives ziet zo precies waar de bloedvaten lopen, vertelt hij. De exacte locatie ervan is cruciaal bij complexe operaties waarbij de huid moet worden hersteld. Op de traditionele manier moet de chirurg constant heen en weer kijken tussen het been en een scherm waarop die informatie staat. Het begint al met het maken van de markeringen met de pen: waar moet de chirurg precies snijden? Ook hier is de bril behulpzaam. Ives: ‘Ook al hou ik van nieuwe dingen, het gaat hierbij niet primair om de techniek, maar om het probleem dat we moeten oplossen. En dat is: het gebrek aan precisie bij operaties omdat informatie helemaal niet of in het beste geval niet goed beschikbaar is. Dankzij zo’n bril smelten de realiteit en de beschikbare informatie samen.’

De eerste bevindingen zijn zeer hoopgevend, stellen zowel Ives als Pratt. Beiden voorspellen dat het niet blijft bij de acht operaties die Ives en een collega tot nu toe met de Hololens hebben gedaan: ‘Het zullen er snel meer worden.’ De operaties zijn nu nog beperkt tot plastische chirurgie aan het onderbeen, maar ook dat zal veranderen naarmate de computermodellen beter worden. Vanaf dat moment zullen ook complexere lichaamsdelen in aanmerking komen. ‘We zijn nu pas aan het begin van onze ontdekkingsreis’, zegt Pratt. ‘De combinatie van data, mixed reality en kunstmatige intelligentie is buitengewoon krachtig.’ 

Te vroeg voor keiharde conclusies

Klinkt allemaal goed, maar zowel Pratt als Ives geeft toe dat het te vroeg is voor keiharde conclusies. Pratt: ‘We moeten dit over een langere periode gebruiken om het echte effect te zien.’ Uiteindelijk moet de inzet van de Hololens ertoe leiden dat operaties efficiënter verlopen en dus de tijd dat een patiënt onder narcose moet, kan worden verkort. ‘Dat is pure winst voor de patiënt’, aldus Pratt.

Precies naar dit aspect kijkt het Radboudumc, dat ook aan het experimenteren is met de Hololens. Het ziekenhuis in Nijmegen heeft nu twee van de brillen in bezit, vertelt Thomas Maal van het 3D Lab van het Radboud. ‘Je moet je altijd afvragen: is zo’n nieuwe techniek spielerei of heeft het echt toegevoegde waarde? Bij alles wat we proberen, stellen we de vraag: wordt de patiënt er beter van?’ Wat daar nog bij komt, is dat een Hololens behoorlijk duur is, ook voor een ziekenhuis. Maal: ‘Natuurlijk is een Hololens prachtig om de patiënt voor te lichten, bijvoorbeeld door te laten zien waar een tumor zich precies in het lichaam bevindt. Maar een 3D-model kun je ook, en veel goedkoper, op een tablet laten zien.’ Het Radboudumc zet de Hololens in bij complexe procedures. ‘De bril helpt de arts om volledig overzicht en alle informatie te hebben. We onderzoeken momenteel de mogelijkheden om de Hololens in te zetten bij de acute opvang en stabilisatie van pasgeborenen.’

Foto Kristian Buus

Het mooiste én lastigste is volgens Maal wat het Imperial in Londen nu als een van de eerste ziekenhuizen doet: het begeleiden van de chirurg bij operaties. Jene Meulstee van het 3D Lab promoveert op het toepassen van augmented reality bij schedeloperaties bij zeer jonge kinderen: welke botstukjes moeten precies worden weggezaagd? Juist bij deze complexe operaties is goede 3D-beeldvorming door de Hololens volgens Maal erg belangrijk. Meulstee en Maal zijn aan het verkennen voor welke medische toepassingen augmented reality nog meer is in te zetten. Zo lopen er diverse projecten bij plastische chirurgie en kinderoncologie.

Voorzichtige stappen

Net als het Imperial in Londen zet dus ook het Radboudumc hierin de eerste voorzichtige stappen, maar Meulstee en Maal schetsen al de contouren van een toekomst waarin de augmented-realitybril een nog veel grotere rol kan spelen. ‘De volgende stap is dat boor en zaag automatisch worden aangestuurd terwijl je met de augmented-realitybril elke stap kunt controleren. Op het moment dat het fout dreigt te gaan, kan de techniek ingrijpen en het boren onmiddellijk stoppen.’ Het is duidelijk: volautomatische robotchirurgie komt hiermee een stap dichterbij. 

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.