Zweedse onderzoekers hebben een interactieve 3D-technologie ontwikkeld waarmee chirurgen tijdens een kijkoperatie kunnen zien waar een tumor zich onder het oppervlak van de lever bevindt. Met augmented reality (AR) wordt een driedimensionale weergave van de tumor en omliggende anatomische structuren rechtstreeks over het camerabeeld gelegd. De visualisatie beweegt mee wanneer de chirurg de camera verplaatst. In juni 2026 werd de technologie voor het eerst bij een patiënt gebruikt.
De innovatie is ontwikkeld door onderzoekers van Chalmers University of Technology en de University of Gothenburg, in samenwerking met het Sahlgrenska University Hospital. De technologie moet een bekend probleem bij laparoscopische leverchirurgie aanpakken: tumoren die dieper in het orgaan liggen zijn tijdens de operatie niet altijd rechtstreeks zichtbaar. Volgens Torbjörn Lundh, hoogleraar aan Chalmers en de University of Gothenburg, brengt het systeem verschillende geometrische technieken samen om te berekenen waar een tumor zichtbaar zou zijn wanneer de lever als het ware transparant was.
Navigatie voor de chirurg
De technologie maakt gebruik van beelden die vóór de operatie zijn gemaakt en koppelt deze aan het actuele camerabeeld tijdens de ingreep. Daardoor krijgt de chirurg niet alleen vooraf informatie over de locatie van een tumor, maar ook tijdens de operatie. Transplantatiechirurg Niclas Kvarnström van het Sahlgrenska University Hospital vergelijkt het systeem met een GPS in een orgaan. Waar een chirurg normaal gesproken vooraf over een kaart beschikt, kan de nieuwe technologie continu aanwijzingen geven op basis van de actuele positie en kijkrichting van de laparoscopische camera.
Een opvallend onderdeel van het systeem is een kleine sticker van ongeveer één vierkante centimeter die tijdens de operatie op het oppervlak van de lever wordt aangebracht. Op deze marker staat een QR-code. De lever heeft een relatief glad oppervlak en biedt daardoor weinig herkenningspunten waarmee software de exacte positie van de camera kan bepalen. De sticker creëert zo'n kunstmatig referentiepunt. Zolang de camera de marker kan waarnemen, combineert het systeem de positie ervan met de camerahoek en eerder gemaakte medische beeldvorming.
Op basis daarvan wordt berekend waar de tumor en andere anatomische structuren zich onder het oppervlak bevinden. Die informatie wordt vervolgens als AR-beeld over het live camerabeeld gelegd.
Toepassing bij patiënt
De technologie werd in juni voor het eerst tijdens een operatie bij een patiënt toegepast. Volgens Kvarnström kon het systeem tijdens de ingreep worden gebruikt zoals gepland en paste het goed binnen de operatieworkflow. De patiënt kon de volgende dag naar huis. Die eerste toepassing bewijst echter nog niet dat de technologie operaties veiliger maakt of bijvoorbeeld leidt tot minder complicaties of betere oncologische uitkomsten. Daarvoor zijn meer klinische gegevens nodig.
Voor het najaar van 2026 staan daarom meer leveroperaties met het systeem gepland. Tegelijkertijd werken de onderzoekers aan klinische validatie, verdere productontwikkeling, kwaliteitsmanagement en de stappen die nodig zijn voor toelating als medisch hulpmiddel. Op langere termijn staat een grotere internationale studie op de planning, in samenwerking met het Intervention Centre van Oslo University Hospital en ziekenhuizen in Washington.
De ambities gaan bovendien verder dan leverchirurgie. De onderzoekers willen onderzoeken of dezelfde techniek kan worden toegepast bij andere laparoscopische ingrepen. Daarbij kan het zowel gaan om het lokaliseren van tumoren in andere organen als om het zichtbaar maken van belangrijke anatomische structuren die tijdens een operatie moeten worden ontzien.
3D-informatie over tumoren
Vorig jaar schreven wij over onderzoek van het Berlin Institute for Medical Systems Biology van het Max Delbrück Center. Daar ontwikkelden wetenschappers een methode om niet de locatie van een tumor tijdens een operatie, maar de complexe biologische omgeving van tumorweefsel driedimensionaal te reconstrueren. De onderzoekers combineerden ruimtelijke transcriptomics met beeldvorming van de extracellulaire matrix. Met ruimtelijke transcriptomics kan worden bepaald welke genen in individuele cellen actief zijn, terwijl tegelijkertijd de positie van die cellen in het weefsel behouden blijft.
Voor een proof-of-conceptstudie werd een longtumor onderzocht. Daarbij analyseerden de wetenschappers ongeveer 340.000 individuele cellen en identificeerden zij achttien verschillende celtypen. Met het computationele algoritme STIM werden afzonderlijke datasets vervolgens uitgelijnd om een virtueel 3D-weefselblok te reconstrueren. Daardoor konden de onderzoekers niet alleen zien welke cellen aanwezig waren, maar ook hoe tumorcellen, immuuncellen en omliggend weefsel ruimtelijk ten opzichte van elkaar waren georganiseerd. Sommige relevante interacties bleken in tweedimensionale gegevens niet goed te onderscheiden.
Tumoranalyse en navigatie
Beide ontwikkelingen laten zien dat 3D-technologie verschillende rollen kan spelen binnen de oncologie. De Duitse onderzoeksmethode probeert de biologische micro-omgeving van een tumor steeds gedetailleerder te begrijpen om behandeling beter af te stemmen op de individuele tumor. De Zweedse innovatie gebruikt driedimensionale informatie juist om de chirurg tijdens een operatie te ondersteunen.
De interactieve AR-technologie bevindt zich nog in een vroege klinische fase. Eerst moet worden aangetoond dat het systeem ook bij grotere aantallen patiënten betrouwbaar functioneert en daadwerkelijk meerwaarde biedt voor de chirurgische behandeling. Wanneer dat lukt, kan de technologie de stap maken van een digitale kaart die voorafgaand aan een operatie wordt bekeken naar een navigatiesysteem dat tijdens de ingreep voortdurend laat zien wat zich onder het oppervlak van een orgaan bevindt.
Voeg ICT&health toe aan Google
Toon meer content van ICT&health in Google Zoeken.
