Onderzoek - studie en publicaties
1 oktober 2025
Het concept van de neuromusculaire robotica-revolutie
Geïnspireerd door vrienden en familie die mobiliteit verloren na een beroerte of een ruggenmergletsel, heeft Sartori zijn carrière gewijd aan het begrijpen van hoe het menselijk zenuwstelsel beweging aanstuurt en het vertalen van die kennis naar draagbare robottechnologieën die mobiliteit kunnen herstellen. In zijn inaugurele rede introduceerde professor Massimo Sartori (UT, TechMed Centrum) het concept van de neuromusculaire robotica-revolutie.
Professor Massimo Sartori.
In plaats van zich uitsluitend te richten op robotica, ontwikkelde Sartori een aanpak die draait om de menselijke kant van beweging. Hij bouwde gedetailleerde digitale modellen van het neuromusculaire systeem en wist de ‘neurale code’ van beweging rechtstreeks vanuit motorneuronen te decoderen. Zijn team heeft technieken ontwikkeld om op niet-invasieve wijze neurale signalen te registreren, deze om te zetten in biomechanische modellen en ze in real time te gebruiken om exoskeletten, prothesen en bionische ledematen aan te sturen.
Zijn werk heeft al aangetoond dat beroertepatiënten, mensen met ruggenmergletsels en amputees opnieuw controle kunnen krijgen over hun bewegingen via deze neuromusculaire interfaces. Deze technologieën herstellen niet alleen basisfuncties, maar maken ook natuurlijke, fijnmazige besturing van robotledematen mogelijk.
“Mijn visie is een wereld waarin mens en machine naadloos integreren, waarin robots de taal van ons zenuwstelsel begrijpen, zich aanpassen aan onze biologie en zelfs weefselregeneratie bevorderen. Deze aanpak kan revalidatie, gezondheidszorg en veroudering radicaal transformeren door technologieën te creëren die mensen in staat stellen vrij, veilig en waardig te bewegen.”
Vooruitkijkend wil Sartori een belangrijk vraagstuk aanpakken: hoe langdurig gebruik van draagbare robots onze lichaamsweefsels verandert. Door robotica te combineren met weefseltechnologie ontwikkelt zijn lab ‘robo-reactoren’: robots die zijn ontworpen om spieren te regenereren en te versterken door gerichte prikkels toe te dienen. Deze paradigmaverschuiving kan revalidatie transformeren van louter motorische training naar daadwerkelijk biologisch herstel en regeneratie.
Impactboodschap voor de samenleving
De neuromusculaire robotica-revolutie schetst een toekomst waarin verlamming en handicap niet langer de levenskwaliteit bepalen. Door neurowetenschappen, biomechanica, robotica en regeneratieve geneeskunde te combineren, effent Sartori’s werk de weg voor draagbare technologieën die niet alleen beweging ondersteunen, maar het lichaam ook op de lange termijn genezen en beschermen. Dit heeft implicaties die verder reiken dan de kliniek: het vergroot zelfstandigheid, verlengt gezond ouder worden en herdefinieert wat het betekent om te leven met een blessure of beperking.
Vragen en Antwoorden
Wat betekent het dat een robot het menselijke zenuwstelsel ‘begrijpt’?
Robots, zoals exoskeletten of bionische ledematen, ‘begrijpen’ beweging meestal in termen van krachten of koppels, terwijl het menselijke zenuwstelsel communiceert via elektrische signalen. Om deze kloof te overbruggen, hebben we een soort vertaler ontwikkeld. Deze neuromusculaire interface zet de bio-elektrische signalen van spinale motorneuronen om in biomechanische beenkrachten die een robot kan interpreteren en uitvoeren. Deze aanpak opent de deur naar een nieuwe generatie neurale interfaces voor draagbare robots die niet alleen beweging ondersteunen, maar ook natuurlijk interageren met het neuromusculaire systeem en zo de gezondheid en revalidatie bevorderen.
Hoe snel kunnen patiënten deze technologieën in de klinische praktijk verwachten?
Op het gebied van bionische benen hebben we al een eerste reeks klinische tests afgerond met transtibiale amputees, in samenwerking met Roessingh Revalidatiecentrum, Radboudumc en HealthTech Nexus (een samenwerking tussen het Radboudumc en de UT). Hierop voortbouwend bereiden we nu vervolgproeven voor buiten het laboratorium. Als deze succesvol zijn en met betrokkenheid van onze industriële partner OttoBock Health Care, zou de technologie patiënten binnen vijf jaar kunnen bereiken. Voor beroertepatiënten en neurale interfaces voor robot-exoskeletten van de benen staan we pas aan het begin van de eerste patiëntproeven, opnieuw in samenwerking met Roessingh Revalidatiecentrum. Dit traject is langer: na het aantonen van de haalbaarheid moeten we de neurale interface verder verfijnen om deze draagbaarder en gebruiksvriendelijker te maken. Daarom verwachten we een tijdlijn van ongeveer 7 tot 10 jaar voordat klinische toepassing werkelijkheid wordt.
Wat zijn de ethische en maatschappelijke implicaties van machines die zowel kunnen assisteren als regenereren?
Deze vraag sluit aan bij ons werk aan robotische bioreactoren, ontwikkeld binnen het ERC-project ROBOREACTOR. Deze intelligente systemen zijn erop gericht autonoom de optimale combinatie van elektrische en mechanische prikkels te identificeren om beschadigd spierweefsel te regenereren. Als dit lukt, zijn de implicaties ingrijpend: draagbare robots zouden op een dag het ontstaan van blessures (zoals peesscheuren of spierscheurtjes) of degeneratieve aandoeningen (zoals sarcopenie) kunnen voorspellen, nog vóór ze optreden. Ze zouden dan ‘biobeschermende therapieën’ kunnen toedienen om spiergezondheid te behouden, zelfstandigheid bij veroudering te verlengen en de druk op een al zwaarbelast zorgsysteem te verlagen. Tegelijkertijd roept dit belangrijke ethische vragen op. Gevoelige biologische data, zoals voorspellingen over weefselgezondheid of vatbaarheid voor ziekte, moeten worden beschermd om de privacy van patiënten te waarborgen en misbruik door verzekeraars, werkgevers of andere partijen te voorkomen. Het inbouwen van ethische waarborgen in deze technologieën zal minstens zo belangrijk zijn als hun wetenschappelijke ontwikkeling.
Hoe maken samenwerkingen tussen techniek, geneeskunde en industrie deze revolutie mogelijk?
De neuromusculaire robotica-revolutie is afhankelijk van de integratie van uiteenlopende expertise. Ingenieurs leveren de tools om het neuromusculaire systeem te modelleren en draagbare robots te ontwerpen, clinici brengen de medische kennis en toegang tot patiënten in om deze technologieën te valideren en toe te passen, en de industrie zorgt dat veelbelovende prototypes opgeschaald, gecertificeerd en breed beschikbaar worden gemaakt. Aan de UT bestaat dit ecosysteem al, en het is sterk! We werken nauw samen met Roessingh Revalidatiecentrum, Radboudumc en Sint Maartenskliniek aan klinische vertaling, maar ook met industriële leiders zoals OttoBock, TMSi en Artinis voor productontwikkeling. Daarnaast werken we met internationale partners aan open-source softwareplatforms zoals CEINMS-RT en MyoSuite, die wereldwijd al worden gebruikt. Deze convergentie van disciplines zorgt ervoor dat ontdekkingen uit het lab snel kunnen worden omgezet in concrete oplossingen die patiënten en de samenleving ten goede komen.
Meer nieuws over Onderzoek - studie en publicaties
