Medical Delta NIMIT: Novel Instruments for Minimally Invasive Techniques

Bij minimaal invasieve chirurgie opereert een chirurg door kleine incisies. Vergeleken met een open operatie resulteert minimaal invasieve chirurgie in kleinere littekens, minder trauma, minder bloedverlies, sneller herstel en een lager risico op infectie.

Naast de medische voordelen voor de patiënt zijn er ook economische voordelen: een korter verblijf in het ziekenhuis en sneller herstel betekent dat de patiënt sneller weer aan het werk kan. Minimaal invasieve chirurgie is afhankelijk van instrumenten die zijn ontworpen en ontwikkeld in de academische wereld. Momenteel hebben veel van deze instrumenten unieke ontwerpen en geavanceerde functies. Deze instrumenten zijn niet gestandaardiseerd, zijn complex, duur en moeilijk te vervaardigen. Dat zorgt voor hindernissen bij de beoordeling en certificering van het product. Hierdoor vertraagt het ontwikkelproces en kunnen patiënten niet optimaal profiteren van de innovatievoordelen.

Het Medical Delta NIMIT-programma heeft als doel minimaal invasieve instrumenten te ontwerpen die een snelle innovatiecyclus mogelijk maken op basis van goed gedocumenteerde processtappen en gestandaardiseerde tests. Dit leidt uiteindelijk tot snellere implementatie in de klinische praktijk. Om dit te bereiken, moeten nieuwe ontwerp-, productie- en assemblagemethoden worden ontwikkeld. De geproduceerde instrumenten moeten eenvoudiger zijn en duurzame chirurgie ondersteunen. In het Medical Delta-programma worden fantoommodellen ontwikkeld. Fantomen zijn kunstmatige structuren die menselijke weefsels nabootsen. Ze kunnen worden gebruikt om medische instrumenten te testen op functie en bruikbaarheid.

Modulaire instrumenten

“Als academici realiseerden we ons dat we niet ver genoeg komen in het translationele traject om onze technologieën over te brengen naar de klinische praktijk", zegt Gijs van Soest, universitair hoofddocent bij de afdeling Cardiologie van het Erasmus MC.

"Het is een schande om elk onderdeel van een goed technisch apparaat dat nog goed functioneert weg te gooien nadat het slechts een halve minuut in het lichaam is geweest", zegt Tim Horeman, universitair docent bij de afdeling Biomechanical Engineering aan de TU Delft.

Circulair ontwerpen kan afval helpen verminderen. De circulaire economie kan op drie niveaus worden toegepast: het instrument als een totale assemblage hergebruiken; bepaalde componenten hergebruiken of de materialen hergebruiken. Het doel van dit project is om een ​​modulaire ontwerpbenadering voor verschillende instrumenten voor verschillende doeleinden te ontwikkelen. Er kunnen bijvoorbeeld eenvoudige hardwarecomponenten met goed gecontroleerde eigenschappen worden ontwikkeld die ook voor andere toepassingen zijn te gebruiken.

Fantoom-modellen

De instrumenten moeten worden getest volgens een reeks voorschriften. De fantoommodellen die in het Medical Delta-programma worden ontwikkeld, worden gebruikt om medische instrumenten te testen op functie en bruikbaarheid. Dergelijke fantomen kunnen ook worden gebruikt in plaats van dierproeven. "Het zou de voorkeur hebben als fantomen zelf gestandaardiseerd en gecertificeerd werden door regelgevende instanties. Dit zou bijdragen aan de certificering van medische instrumenten", zegt John van den Dobbelsteen, universitair hoofddocent bij de afdeling Biomechanical Engineering aan de TU Delft.

Bij het maken van een nieuw instrument is het belangrijk om de praktische workflows van bestaande instrumenten te documenteren en hieruit lessen te leren. Dit zou moeten resulteren in een gestandaardiseerde methode voor ontwikkeling van nieuwe instrumenten.

Het zou ideaal zijn om een ​​prototypelab te hebben waar instrumenten kunnen worden gemaakt in kleine, reproduceerbare series. "We willen geen instrumenten maken en testen om de perfecte foto voor een wetenschappelijk artikel te hebben, we willen de instrumenten testen die in de praktijk zullen worden gebruikt", zegt Van Soest.

Samenwerking

In dit consortium voorzien de TU Delft en het Erasmus MC in de technische knowhow. Verschillende laboratoria met de benodigde apparatuur zijn ook hier beschikbaar. Het LUMC en het Erasmus MC leveren de kennis voor een veilige toepassing. De Medical Delta Living Labs ResearchOR en Medical Delta Instruments zijn ook verbonden met dit consortium.

Omdat dit programma leidt tot gestandaardiseerde methoden om instrumenten sneller en beter te ontwikkelen volgens de voorschriften, kunnen de resultaten ook van waarde zijn voor andere programma's bij Medical Delta.