Octopus helpt chirurg

Posted on 3 apr '06

Tentakels staan model voor wendbare endoscoop

Geen hechtingen meer, alleen een pleister. Dat is het voordeel van een buikoperatie met een endoscoop. Met zo’n kijkertje heeft de chirurg aan een klein gaatje genoeg. De Delftse ingenieur Paul Breedveld stortte zich op het versimpelen van de ingreep voor de chirurg en liet zich inspireren door een octopus.

Om in de buik uit de voeten te kunnen met een paar grijpertjes en een endoscoop, moet een chirurg flink oefenen. Want de oog-hand coördinatie verloopt doorgaans nogal moeizaam. Een van de problemen die een chirurg ondervindt, is dat hij vanaf de buitenkant moeilijk kan inschatten, welke kant hij op kijkt in het lichaam. Om hem het manoeuvreren makkelijker te maken, verdiepte Paul Breedveld van de TU in Delft zich in het bestaande aanbod van endoscopen en de wensen van de chirurg.

“Ik houd me bezig met de ontwikkeling van medische instrumenten die geïnspireerd zijn op de natuur,” legt Breedveld uit in zijn werkkamer op de TU in Delft. “Als je kijkt naar mechanismen in dieren, bijvoorbeeld hoe ze zich voortbewegen, kun je op ideeën komen waarmee je instrumenten handiger en kleiner kunnen maken.” Breedveld verzon een heel nieuw bewegingsmechaniekje. Met dit systeem, waarvan een nieuw ontworpen veer (zie afbeelding) het middelpunt is, kan een chirurg goed aanvoelen welke kant hij opkijkt met zijn endoscoop. Het was alleen nog wat grof, vandaar dat het mechaniek verder moest worden uitgewerkt. Het verfijnde resultaat was een flinke verbetering, maar had nog steeds een praktisch nadeel: het was duur om te maken.

“Waarom kan ik niet gewoon standaardveren nemen voor mijn mechaniek”, vroeg Breedveld zich af. Door veel naar plaatjes van dieren te kijken viel hem iets in: een octopus heeft een heel wendbare arm. Binnenin die arm bleek zich een krans van spierbundels te bevinden, die als kabels de arm besturen. Dat gaf de aanzet voor nieuwe verfijning van het mechaniek, zonder de dure handgemaakte veer uit de eerdere modellen. De mechanieken die hij maakt met het zogenaamde kabelkransmechanisme zijn goedkoop te produceren. En ze kunnen ook heel erg klein worden uitgevoerd: een prototype met een doorsnee van 0.8 mm is in de maak. In het filmpje ‘stuurbare endoscopen’ (zie de link) schetst Breedveld de ontwikkeling van de bewegingsmechaniekjes aan de hand van modellen die hij maakte. In operatiekamers zijn de nieuwe endoscopen nog niet te vinden, maar die stap lijkt nu niet ver meer.

Geschreven voor VPRO’s Noorderlicht. Een reportage met interview met Breedveld werd uitgezonden in NWTV

Be the first to leave a comment

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *