Sterrenkundigen en chirurgen bundelen krachten bij operaties
Quantum en space beeld: Rodenhuis et al., 2014
Leidse sterrenkundigen en chirurgen gaan samen met bedrijven een optisch instrument ontwikkelen dat tijdens operaties tumorweefsel en een afwijkende bloedtoevoer snel en nauwkeurig in beeld brengt. De achterliggende techniek komt voort uit onderzoek naar het in beeld brengen van exoplaneten.
Tijdens een kennismakings- en koppelingsdag van NWO over nieuwe lichttechnieken kwam sterrenkundige Frans Snik (Universiteit Leiden) in contact met vaatchirurg Joost van der Vorst en oncologisch chirurg Alex Vahrmeijer (allebei van het LUMC). Vahrmeijer vertelde dat hij bij operaties geen goede techniek heeft om te bepalen waar een tumor eindigt en gezond weefsel begint. Ook de doorbloeding van het weefsel, bijvoorbeeld bij het opereren van een voet van een diabetespatiënt, is moeilijk met het blote oog te zien, zo gaf Van der Vorst aan.
Volgens de Leidse artsen zijn de huidige commerciële technieken vaak niet nauwkeurig genoeg. Dat kan volgens hen leiden tot vertraagde behandelingen, inefficiënte operaties en hoge zorgkosten.
Ster of planeet, ziek of gezond
Sterrenkundige Snik zag het begin van een oplossing voor het probleem. Deze is gebaseerd op een geavanceerde techniek (integrale veldspectroscopie) waarmee sterrenkundigen onderscheid maken tussen bijvoorbeeld een ster en een exoplaneet (een planeet buiten ons zonnestelsel). Ook kunnen ze uit de eigenschappen van het licht (spectrum en polarisatie) dat de planeet uitzendt of reflecteert, achterhalen waaruit het oppervlak en de atmosfeer van de planeet bestaat.
Directe vertaling naar de operatiekamer
De chirurgen in het LUMC willen deze techniek nu gebruiken om tumoren te onderscheiden van gezond weefsel en om een goede doorbloeding te onderscheiden van een verstoorde doorbloeding. 'De techniek die nu in telescopen wordt gebruikt, wordt direct vertaald naar de behandelsetting. We verwachten dat de techniek relatief eenvoudig omgebouwd kan worden. Het is namelijk veel makkelijker om licht en aanvullende informatie op te vangen van het menselijk lichaam dan van sterren en planeten. Niet per se vanwege de afstand, maar omdat we in de operatiekamer de lichtbron zelf kunnen controleren om vervolgens het licht te analyseren met een handzaam, mobiel instrument', zegt Van der Vorst.
Deze speciale camera moet tijdens operaties aangeven waar de tumor eindigt of waar de doorbloeding stokt. Het apparaat zal kleiner, handzamer en mobieler zijn dan een telescoop, en vermoedelijk de grootte krijgen van een schoenendoos op poten.
Doel om instrument binnen 6 jaar op de markt te brengen
De sterrenkundige en chirurgen vroegen bij NWO succesvol subsidie aan (van 1,3 miljoen euro) voor hun project met de naam Hyperion. Dat staat voor HYperspectral and Polarization-selective Examination of Regional perfusion and Identification Of Neoplasms. Naast het drietal doen ook andere artsen, patiënten en Nederlandse bedrijven zoals Quest Medical Imaging, het CHDR en cosine mee. Binnen het project wordt in zes jaar een prototype ontwikkeld, getest en geoptimaliseerd. Het uiteindelijke doel is om het instrument op de markt te brengen.
Kennis- en Innovatieconvenant
Het project staat onder leiding van Van der Vorst en is een van de zes onderzoeksprojecten die geld krijgen uit het onderzoeksprogramma Toekomstige Optische Breedbandsystemen binnen het Kennis- en Innovatieconvenant van NWO. In deze programma’s ligt de nadruk op samenwerking tussen kennisinstellingen, private partijen en overheid.
Bron: NOVA/astronomie.nl/LUMC