Je ziet botten en bloedvaten door de huid heen
Stel je voor dat een chirurg via een HoloLens 2 tijdens een operatie zeer precies in 3D kan zien waar botten en aderen zich in een lichaam bevinden. Dat de chirurg om het lichaam heen kan lopen en tegelijkertijd door de huid heen kijkt. Klinkt als science fiction? Niet als het aan de onderzoekers van Tilburg University en het ETZ ligt.
Het was vaatchirurg Jan Heyligers die in 2019 tegen toentertijd student Annabel Groenenberg verzuchtte dat het zo mooi zou zijn wanneer hij door de huid van de patiënt zou kunnen kijken om precies op de goede plek een bloedvat aan te prikken. Nadat Heyligers bij het Jeugdjournaal een item zag over SpaceBuzz met André Kuipers en hoogleraar Max Louwerse, wist hij dat hij met Tilburg University moest gaan praten. “We legden contact en vonden in Annabel de perfecte kandidaat om het onderzoek te doen. We vroegen een beurs aan bij We Care, maar dat is niet voldoende om een promovenda vier jaar te financieren. Dus zetten we ons in om de commerciële partij W.L. Gore aan te haken.” Dat lukte en zo kon het onderzoek in december 2021 starten.
De 3 bij het project betrokken onderzoekers, v.l.n.r. Max Louwerse, Annabel Groenenberg en chirurg Jan Heyligers
Beeld op de hololens
Groenenberg studeerde af in technische geneeskunde. In haar promotieonderzoek bestudeert zij hoe een hologram een zo nauwkeurig mogelijk beeld projecteert op de HoloLens 2; een soort 3D-bril die de chirurg tijdens de operatie draagt. Dit hologram is gebaseerd op een scan van de patiënt in kwestie. De chirurg ziet niet alleen het lichaam dat hij opereert, maar ook de bloedvaten en botten. Groenenberg: “In neurochirurgie wordt al gebruik gemaakt van hologrammen op basis van markeringen. Het probleem is dat wanneer je het lichaam verschuift, de projectie niet meer klopt. Dan moet je opnieuw kalibreren. Daarom schrijven wij een algoritme op basis van het lichaam zelf, waarvan we de 3D-software voor de HoloLens 2 ontwikkelen.”
TomTom
“De 3D-beelden fungeren als een soort TomTom voor de chirurg waardoor die sneller en efficiënter kan opereren”, legt ze uit. “De kwaliteit van een operatie blijft even hoog, maar doordat het mogelijk is om sneller en nauwkeurig te werken ligt een patiënt minder lang op de operatietafel, waardoor er minder infectiegevaar is. Bij bepaalde operaties hoef je minder controleröntgenfoto’s te maken waardoor patiënt en behandelteam minder worden blootgesteld aan straling en de patiënt minder contractvloeistof krijgt geïnjecteerd.”
Goede voorbereiding
Ook Heyligers ziet veel voordelen. “Hoe beter je als chirurg bent voorbereid, hoe rustiger en comfortabeler je een ingreep doet. En hoe groter de kans is op een succesvolle operatie. Bovendien is door personeelstekorten in de zorg het opleiden van chirurgen ontzettend belangrijk. Met deze nieuwe techniek wordt de anatomie van een patiënt sneller inzichtelijk en leren ze meer in korte tijd. Zelfs de meest ervaren chirurg zal bij het in 3D zien van een ingewikkeld gebroken bekken goedkeurend kijken en bedenken ‘aha, die structuren zitten zó ten opzichte van elkaar bij deze patiënt’.”
Nauwkeurigheid
Op dit moment is het algoritme op twee centimeter nauwkeurig. “We starten met het testen van de nauwkeurigheid bij neurochirurgiepatiënten”, legt Groenenberg uit. “We kiezen voor neurochirurgie omdat het hoofd een vaste stand heeft en niet zoals een polsgewricht bijvoorbeeld gedraaid kan zijn. Later kijken we naar botten en vaten. Stapje voor stapje werken we aan de precisie.”
Zevenmijlslaarzen
Is het haalbaar om in vier jaar een nauwkeurig algoritme te ontwikkelen? “Ik houd het meest van onderzoeken in de categorie ‘het zal wel niet kunnen, maar’”, lacht Max Louwerse. “Dit is er zo eentje. Het zoekt de grenzen op van wat mogelijk is. We kijken met zevenmijlslaarzen naar de toekomst.” Heyligers knikt instemmend. “Het lijkt het begin van een succesverhaal. We weten nog niet wat de uitkomst is over vier jaar en of het daadwerkelijk in de operatiekamer gebruikt wordt. Maar hoe dan ook zetten we belangrijke stappen in het gebruik van de HoloLens en augmented reality. Ik ben ervan overtuigd dat dit onderzoek van waarde gaat zijn in diverse industrieën.”
Advancing care
“Ik verwacht dat het ons gaat lukken, zeker gezien de snelle ontwikkelingen in technologie”, stelt Louwerse. “Dit is advancing society, we gaan een stap verder dan understanding society, het motto van Tilburg University.” Heyligers vult aan: “Het is advancing care, onze passie. De synergie in de samenwerking tussen de verschillende mensen is opvallend. We zijn nieuwsgierig naar de ander, naar innovaties en hebben ieder onze eigen inbreng. Daarbij krijgen we voldoende speelruimte vanuit We Care en geven we Annabel diezelfde ruimte.” Over de samenwerking is het drietal zeer te spreken. Louwerse: “We delen dezelfde visie, met als doel een probleem in de praktijk op te lossen. Het was wetenschappelijke liefde op het eerste gezicht.”