TLEMsafe: Verbetering van de veiligheid en voorspelbaarheid van complexe spier-skelet operaties met behulp van een patiënt-specifiek navigatiesysteem
Met de toenemende gemiddelde levensduur, wordt het percentage ouderen in populaties in ontwikkelde landen ook hoger. Dit betekent dat de gezondheidszorg te maken krijgt met een hogere incidentie van complexe spier-skelet ziektes, zoals gewrichtsdeformatie en -dislocatie of bot- en weke-delenkanker. Hierdoor zal de vraag naar reconstructieve orthopedische operaties toenemen.
Orthopedisch operaties zijn meestal afhankelijk van de ruime ervaring van orthopedische chirurgen. Belangrijke interventies zoals gewrichtsreconstructie, prothese implantatie en spier transplantatie hebben helaas onvoorspelbare resultaten. Daarbij is er een hoog risico op complicaties en revisies, vanwege de complexiteit van het menselijke bewegingsapparaat.
Het TLEMsafe Project, gefinancierd door het Seventh Framework Programme (FP7) van de Europese Unie en gecoördineerd door Professor Nico Verdonschot van de Universiteit Twente, pakt dit probleem aan en maakt belangrijke stappen in de ontwikkeling van een gepersonaliseerd chirurgische methode die complicaties kan verminderen en de kwaliteit van leven van de patiënt na de operatie kan verbeteren.
TLEMsafe patiënt workflow
De kern van TLEMsafe project is het Twente Lower Extremity Model (TLEM), een wiskundig instrument dat wordt gebruikt om allerdaagse activiteiten (zoals wandelen, opstaan uit een stoel, trap lopen) te simuleren en om de spierkrachten en reactiekrachten in de gewrichten te voorspellen die nodig zijn om dergelijke activiteiten uit te voeren.
Als eerste worden van MRI-scans van patiënten, die zijn opgenomen in het Radboud University Medical Center, belangrijke gegevens van het beweginsapparaat onttrokken met behulp van innovatieve algoritmen die doelbewust zijn ontwikkeld door Materialise NV. Vervolgens worden deze gegevens geïntegreerd door onderzoekers van de Universiteit Twente in de nieuwe versie van het TLEM model en geimplementeerd in het modelleringssysteem van AnyBody Technology A/S, zodat een patiënt-specifiek spier-skelet model gemaakt kan worden.
Het innovatieve SPE3D pre-planningssysteem ontwikkeld door de Warsaw University of Technology maakt het mogelijk voor de chirurg om te opereren op het patiënt-specifieke model, om vervolgens het functionele effect te simuleren van verschillende senario’s en uiteindelijk een optimaal plan te selecteren. De chirurg kan gebruik maken van een 3D chirurgisch navigatiesysteem, ontwikkeld door Brainlab AG en het vooraf geselecteerde optimale plan exact reproduceren, wat resulteert in het beste functioneel resultaat voor de patiënt.
Voor de toekomst van de chirurgie
Aan het einde van deze vruchtbare internationale samenwerking, biedt TLEMsafe een basis voor verdere werkzaamheden in chirurgische navigatie en geeft het de chirurgie een opzetje naar de gepersonaliseerde aanpak die nodig is om verder te ontwikkelen. De door het systeem geleverde aanvullende patiëntinformatie zal tevens het gebruik van geavanceerdere robotische hulpmiddelen tijdens operaties en manieren van minder invasieve, nauwkeurigere chirurgie mogelijk maken.
