Van oorsprong is ze chemisch technoloog, met een voorliefde voor biomedische technologie, en promoveerde aan de Universiteit van Twente. Sinds 2019 werkt ze bij Rijnstate. Daar werd ze gevraagd om een programma te ontwikkelen rondom robotchirurgie. ‘Binnen twee maanden heb ik voorgesteld om dit onderwerp breder te trekken: naar robotica in het algemeen. Chirurgie is namelijk slechts één van de mogelijkheden’, vertelt Papenburg. ‘Ik kreeg groen licht. Sindsdien werken we binnen Rijnstate Robotics vanuit drie speerpunten.’
Drie speerpunten
Het eerste speerpunt is robotchirurgie gebleven. Hoe zet je dat in binnen de medische wereld, hoe ontwikkel je dit verder en hoe kun je processen standaardiseren? Het tweede speerpunt draait om 3D-ontwikkelingen. ‘Dit gaat om het visualiseren van de anatomie van de mens, met 3D-modellen.’ Het derde speerpunt heet Nursing Robotics en draait om het ondersteunen van de eigen medewerkers, met name verpleegkundigen. ‘Rijnstate Robotics is ontwikkeld met en voor alle medewerkers binnen ons ziekenhuis’, aldus Papenburg. ‘Het draait dus niet alleen om het aanbrengen van verbeteringen in de operatiekamers, maar ook om het ontlasten van medewerkers.’
Mens en robot samen
Papenburg werkt graag vanuit de positive-sum robotics. ‘Er bestaat ook zoiets als zero-sum robotics: robots die zelfstandig werken. In een omgeving als een ziekenhuis is dat ingewikkeld. Hier valt geen product van de band dat door een robot kan worden opgeraapt. Wij werken met ménsen. Dat kan een robot nauwelijks alleen. Daarom gaan wij uit van positive-sum: mens en robot werken samen en robotica ondersteunt onze medewerkers op fysiek, administratief of logistiek vlak.’
Robotica draait volgens de wetenschap om vier factoren: sensoren (om informatie zoals geluid of temperatuur op te halen), controlesystemen (informatie omzetten naar een taak of reactie via een algoritme of AI), uitvoering en autonomie. ‘Zodra wij zien dat een casus drie van de vier componenten bevat, pakken wij het op’, aldus Papenburg. ‘Dan is de kans op een succesvolle oplossing namelijk heel aanwezig.’
3D-modellen
Binnen Rijnstate Robotics wordt in toenemende mate kunstmatige intelligentie (artificial intelligence, AI) gebruikt. ‘De huidige robots die aan alle vier factoren voldoen, zijn vaak niet intelligent en kunnen eigenlijk niet zoveel. Ze kunnen bijvoorbeeld een stripje medicijnen van A naar B verplaatsen, maar in een ziekenhuis hebben we méér nodig. Intelligentie dus. Ik heb hoge verwachtingen van Large Language Models. Je neemt een gesprek met een patiënt op en laat dit samenvatten. Natuurlijk kijk je als zorgprofessional ook of die samenvatting klopt. Dit is ook voor andere branches interessant. Denk aan tekstschrijvers of notulisten.’
Papenburg vertelt ook over de 3D-modellen die binnen de longchirurgie worden ingezet – en tevens interessant kunnen zijn voor bijvoorbeeld de bouwsector. ‘Operaties met een robot vragen om een kleinere toegangspoort in het lichaam en bezorgen de chirurg meer zicht. In het 3D-model kan de chirurg bovendien vooraf nauwkeurig zijn route door de longen bepalen, wat van groot belang is wanneer er bijvoorbeeld een tumor aanwezig is. Ook kan hij alvast bepaalde dingen uitproberen. Zo wordt de hele operatie digitaal voorbereid. De mens voert het uiteindelijk samen met de robot in het echt uit. Groot voordeel is dat door dit 3D-model alle aanwezigen in de operatiekamer met exact hetzelfde plaatje werken. Niet een plaatje dat zij voor zichzelf in hun hoofd hebben gemaakt, maar een plaatje dat heel concreet zichtbaar is op een scherm.’
Autonomie
AI speelt een belangrijke rol in de innovaties die momenteel binnen Rijnstate worden ontwikkeld. ‘Met behulp van AI wordt de scan van een wervelkolom omgezet in een 3D-model. Daarin plaatst de chirurg schroeven tijdens een hernia-operatie. In het 3D-model bekijk je van alle kanten of deze schroeven langer, korter of breder moeten zijn voor de juiste positionering in de rug. We maken vervolgens al in de operatiekamer – en niet bijvoorbeeld een dag later, wat veel belastender is voor de patiënt – ook nog eens een controlescan om te zien of alle schroeven op de juiste manier zijn geplaatst.’
Niet alles lukt
Een desinfectierobot die door de Europese Unie aan Rijnstate is geschonken en met UV-C-licht cellen of schimmels kan afbreken, blijkt niet nauwkeurig genoeg te kunnen worden geprogrammeerd. ‘Wanneer het bed een paar centimeter te ver staat, kan de robot zijn route door de kamer niet vinden. Bovendien zijn we aan wettelijke regels gebonden; dit proces is nog niet erkend als officiële desinfectiemethode in de zorg. Daardoor moet een professional alsnog de reguliere behandeling uitvoeren. Daarmee vervalt eigenlijk het voordeel van de robot.’
Toch brengt Rijnstate Robotics het ziekenhuis veel. ‘We hebben afgelopen jaar op de meeste klinische afdelingen onze verpleegkundigen uitgerust met een smartphone, met daarop een app met het elektronisch patiëntendossier. Met de camera op je telefoon scan je het polsbandje van de patiënt en je hebt meteen alle patiëntgegevens bij de hand. De volgende stap is dit te gebruiken bij ondersteuning in het medicatieproces. Dit soort oplossingen geeft onze verpleegkundigen meer tijd om te zien hoe het nu écht met de patiënt gaat. Want een bleke snoet of tranen ziet een mens nog altijd het best.’
Uitnodiging AI in robotics: Innovating the Future of Agriculture and Healthcare
Bernke Papenburg een van de sprekers op het evenement AI in robotics: Innovating the Future of Agriculture and Healthcare, dat op 28 november wordt georganiseerd door AI-hub Oost-Nederland in samenwerking met de Universiteit van Twente en Health Valley. Papenburg verzorgt hier de workshop ‘Lessons from succesful AI robotics implementations in healthcare and agriculture’. Aanmelden voor de bijeenkomst kan via Register for AI in robotics | Oost NL
