In de operatiekamer van de toekomst verdwijnen kabels mogelijk volledig uit beeld. Onderzoekers van het Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut werken samen met partners aan een innovatieve oplossing waarbij medische beeldvorming niet langer via traditionele bekabeling verloopt, maar via licht.
In het kader van het OWIMED-project ontwikkelden zij een prototype van een draadloze endoscoop die beelden uit de buikholte realtime verzendt met behulp van zogeheten LiFi-technologie. Deze ontwikkeling kan een belangrijke stap betekenen in het verbeteren van efficiëntie, hygiëne en ergonomie in de operatiekamer.
Draadloze OK
Endoscopen vormen een essentieel onderdeel van moderne minimaal invasieve chirurgie. Traditioneel zijn deze apparaten verbonden met monitoren en ziekenhuissystemen via meerdere kabels: voor verlichting, stroomvoorziening en datatransmissie. Dit leidt in de praktijk vaak tot een wirwar van snoeren rond de operatietafel.
Die bekabeling is niet alleen onhandig, maar ook een hygiënisch aandachtspunt. Kabels moeten worden afgedekt en kunnen zowel het werk van chirurgen belemmeren als de reiniging van de operatiekamer compliceren. Tegelijkertijd blijken draadloze alternatieven op basis van radiotechnologie, zoals wifi, niet te voldoen aan de strenge eisen van de medische praktijk, met name op het gebied van betrouwbaarheid, beveiliging en latency.
Daarom richt het onderzoek zich op een alternatief: draadloze communicatie via licht, oftewel LiFi (Light Fidelity). Deze technologie maakt gebruik van gemoduleerd LED-licht om data te verzenden. Omdat licht zich slechts lokaal verspreidt en niet door muren heen gaat, biedt het inherente voordelen op het gebied van veiligheid en interferentie.
LiFi als alternatief
Binnen het OWIMED-project (Optical Wireless Communication for Medical Imaging Devices) ontwikkelden onderzoekers een endoscoop waarin zowel de lichtbron als de datacommunicatie volledig zijn geïntegreerd. De endoscoop is uitgerust met een LED-lichtbron en een batterijgevoede LiFi-module die de beelddata optisch verzendt naar de omgeving.
De ontvangst van deze signalen vindt plaats via LiFi-modules die zijn ingebouwd in de operatielampen boven de operatietafel. Dankzij de directe zichtlijn tussen endoscoop en lamp ontstaat een stabiele verbinding, waarmee beelden in 4K-kwaliteit zonder merkbare vertraging naar een monitor kunnen worden gestuurd.
De technologie werkt met een snelle modulatie van LED-licht, waarbij het licht met een frequentie wordt in- en uitgeschakeld die voor het menselijk oog onzichtbaar is. Een fotodiode vangt deze lichtpulsen op en zet ze om in elektrische signalen. De verbinding is bovendien bidirectioneel, waardoor zorgprofessionals vanaf de monitor instellingen van de endoscoop kunnen aanpassen.
Praktijktesten in de OK
Een belangrijk onderdeel van het project was de nauwe samenwerking met klinische partners, waaronder het St. Joseph Krankenhaus Berlin-Tempelhof. Chirurgische teams waren vanaf het begin betrokken bij de ontwikkeling en gaven continu feedback op de technische keuzes.
Het prototype van de draadloze endoscoop werd uiteindelijk getest in een realistische operatiekameromgeving met behulp van een medische simulator. Daarbij werd gekeken naar cruciale factoren zoals latency, betrouwbaarheid, datadoorvoer, lichtkwaliteit en ergonomie.
De resultaten zijn volgens de onderzoekers veelbelovend. De LiFi-oplossing bleek stabiel en snel genoeg voor gebruik tijdens chirurgische procedures. Ook de gebruikerservaring werd positief beoordeeld door de betrokken zorgprofessionals. In toekomstige toepassingen geven zij zelfs de voorkeur aan deze draadloze variant boven traditionele systemen met kabels.
Flexibilisering zorg
De ontwikkeling van draadloze medische apparatuur past binnen een bredere trend richting digitalisering en flexibilisering van de zorgomgeving. Door technologie slimmer te integreren in bestaande infrastructuur, zoals operatielampen, ontstaat ruimte voor efficiënter werken en betere patiëntveiligheid.
Hoewel verdere ontwikkeling en certificering nodig zijn voordat de technologie breed kan worden toegepast, laat het project zien dat innovatieve communicatiemethoden zoals LiFi een serieus alternatief vormen voor bestaande systemen. De operatiekamer van de toekomst lijkt daarmee niet alleen slimmer, maar ook overzichtelijker en veiliger, met minder kabels en meer ruimte voor zorg.
AI endoscoop
Vorig jaar ontwikkelden Duitse onderzoekers een innovatieve endoscoop die laser- en beeldvormingstechnologie combineert met kunstmatige intelligentie. Deze AI-gestuurde endoscoop stelt chirurgen in staat om tijdens operaties in realtime tumorweefsel nauwkeurig te identificeren en te verwijderen, terwijl gezond weefsel zoveel mogelijk wordt gespaard.
De technologie analyseert via geavanceerde optische methoden de chemische en structurele eigenschappen van weefsel, zonder gebruik van kleurstoffen. Uniek is de integratie van diagnose en behandeling in één systeem, waarbij een femtosecond laser direct het zieke weefsel verwijdert. Preklinische tests tonen een nauwkeurigheid van 96 procent. Dit verkleint de kans op vervolgoperaties en verbetert herstelkansen, wat zowel patiënten als zorgprofessionals ten goede komt.
