Een team van wetenschappers heeft een technologische doorbraak gerealiseerd op het gebied van medische beeldvorming en chirurgie. Er is een geavanceerd systeem ontwikkeld dat in staat is om autonoom naalden in de longen te plaatsen terwijl een patiënt zich in de opening van een CT-scanner bevindt. De innovatie draait om de combinatie van specifieke aansturing en sensoren die de ademhaling volgen, waardoor de noodzaak voor patiënten om hun adem in te houden tijdens de procedure vervalt.
De huidige praktijk bij CT-geleide longbiopsieën is grotendeels afhankelijk van handmatige handelingen door medisch personeel. Volgens een wetenschappelijke publicatie op arxiv.org moeten patiënten bij de traditionele methode herhaaldelijk hun adem stopzetten. Artsen plaatsen de naalden handmatig en moeten telkens nieuwe scans uitvoeren om te verifiëren of het doelwit correct is geraakt. Dit proces is niet alleen tijdrovend, maar kan ook leiden tot aanzienlijk ongemak voor de patiënt.
Automatisering in de CT-scanner
Het nieuwe systeem maakt gebruik van een robotarm die direct in de zogenaamde CT-bore, de opening van de scanner, opereert. In het onderzoek getiteld Integrated Respiratory Sensing and Gated Control for Autonomous Needle Insertion Via CT Bore Robotic Arm wordt uitgelegd hoe deze robotarm de handmatige plaatsing van naalden overbodig maakt. De term merriam-webster.com verwijst hier naar de nauwe samenwerking tussen de verschillende componenten van het systeem om een samenhangend geheel te vormen.
Door de procedure te automatiseren, beogen de onderzoekers drie fundamentele verbeteringen. Ten eerste moet de totale tijd die een patiënt in de scanner doorbrengt, aanzienlijk worden verkort. Ten tweede wordt het fysieke ongemak verminderd omdat de patiënt niet meer geforceerd stil moet blijven. Ten slotte wordt de blootstelling aan straling verlaagd, aangezien er minder controlescans nodig zijn om de positie van de naald te bevestigen.
Synchronisatie met de ademhaling
Een van de grootste uitdagingen bij longbiopsieën is de constante beweging van de longen. Emma Huang en twaalf medeauteurs hebben een methode ontwikkeld die ademhalingscycli in realtime kan volgen en voorspellen. Dit gebeurt via een systeem van 'gated control', waarbij de bewegingen van de robotarm worden gesynchroniseerd met de natuurlijke ademhaling van de patiënt.
In plaats van de patiënt te dwingen tot immobiliteit, past de robot zijn koers aan op basis van de gedetecteerde cyclus. Volgens de details op is het systeem zelfs in staat om onregelmatigheden of anomalieën in de ademhaling te herkennen, wat de veiligheid van de ingreep vergroot. Deze aanpak van sensing en controle zorgt ervoor dat de naald nauwkeurig het tumorweefsel bereikt.
Technische haalbaarheid en resultaten
Het onderzoek is op 21 oktober 2026 ingediend bij de database voor wetenschappelijke preprints. De uitgevoerde experimenten tonen aan dat de autonome naaldinsertie succesvol is terwijl de ademhaling continu wordt gemonitord. De technische specificaties en de volledige methodologie zijn opgenomen in het document op , waarbij het werk is geclassificeerd onder de categorie Robotica (cs.RO).
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, merken de auteurs op dat de huidige focus lag op het bewijzen van de technische haalbaarheid. De beperkte ruimte binnen een CT-scanner maakt dergelijke autonome bewegingen complex. Desondanks suggereert het onderzoek een belangrijke stap in de verschuiving van handmatige naar robotgeassisteerde diagnostiek binnen de longchirurgie.