Dit is geen succesverhaal

‘… als je naar het doel kijkt van ons eerste projectvoorstel.’ Dr.ir. Wiendelt Steenbergen glimlacht. We zitten op zijn moderne, lichte kamer in gebouw de Zuidhorst van de Universiteit Twente. De deur blijft open, mensen lopen langs, er is geluid in de gang maar hij raakt niet afgeleid. ‘In dat eerste voorstel wilden we in 1997 met een chip op de huid de gezondheid van het vaatbed, dat zijn de kleine onderliggende bloedvaatjes in de huid van 0.2 mm en kleiner, meten. Dat lukte niet. Toen vroeg de Assistent in Opleiding Sasha Serov of hij iets anders mocht proberen. Hij wilde de huid gaan scannen met snelle camera’s. Daarmee hadden we het juiste spoor te pakken. En dat alleen door de onderzoeker wat meer vrijheid te geven.’

Snelle camera-imaging

Steenbergen en zijn medewerkers ontwikkelden een hogesnelheidscamera om de doorbloeding van de huid in beeld te brengen. Ze belichten de huid in één keer met een brede laserbundel. Dat laserlicht dringt het lichaam een beetje binnen. De onderzoekers maken vervolgens met hoge snelheid afbeeldingen van het laserlicht dat van onder de huid wordt weerkaatst. Laserlicht dat verstrooid wordt door bewegende rode bloedcellen, geeft variaties in de helderheid van de pixels wegens het dopplereffect. Tot nu toe was het een probleem om alle data snel genoeg naar de computer over te brengen. Door beter gebruik te maken van het camerageheugen worden real time beelden mogelijk. Met de ‘Twente optical perfusion camera’ (TOPCam) kunnen ook kleine variaties in de doorbloeding direct in beeld komen. Daarmee kunnen brandwonden of andere aandoeningen die de weefseldoorbloeding verstoren, beter worden beoordeeld. De camera is nu gereed voor toepassing in de kliniek.

Steenbergen gaat verder: ‘Na dat gouden idee schreven we een nieuw voorstel met twee focussen: snelle imaging met camera’s, die tegelijk dieptegevoelig meten. Intussen hadden we een partner gevonden die daar brood in zag: het Zweedse Perimed. Zij leveren scanners aan ziekenhuizen die brandwonden behandelen. Met het oog kun je niet goed zien of brandwonden, en dan vooral een 2e graads brandwond, nog doorbloeding hebben. Maar deze scanners zijn te langzaam Daarvoor zochten zij een snellere meettechniek.’

Hij laat een foto van een verbrande arm op de computer zien. ‘Bij deze brandwond zijn sommige stukjes goed doorbloed, maar andere stukken huid zijn bleek. Daar kun je niet onder kijken. Maar wel met onze camera’s.’ Een filmpje start en een kleurige stroom rode stippels verschijnt binnen de contouren van de arm, regelmatig pulserend. Steenbergen wijst: ‘Dat zijn de speckles, zoals wij ze noemen, daaraan kun je zien dat er bloed onder de huid stroomt. Het pulseren is de hartslag.’

Dat is een duidelijk beeld

Steenbergen knikt. ‘Nu wel, maar daarvoor moesten we veel onderzoek doen. De eerste proeven die we deden met snelle camera’s gaven wel mooie beelden, maar vooralsnog alleen als foto. Er was simpelweg teveel data voor de camera om te verwerken. Pas toen de techniek beter en de geheugens sneller werden, konden we real-time films maken. In het Martini Ziekenhuis in Groningen kregen we de gelegenheid om de apparatuur te testen, waarna we een aantal belangrijke verbeteringen hebben kunnen doorvoeren aan de camera. Snelle doorbloedingsvariaties kunnen we nu ook zien, bijvoorbeeld bij het op gang komen van de doorbloeding na een afknelling van de arm, of na een transplantatie. De gemeten reactie geeft meteen een indruk van de conditie van het vaatbed.’

U werkt ook aan een andere methode?

Steenbergen: ‘We zijn sinds kort bezig met LASCA, Laser Speckle Contrast Analysis.’ Hij start een ander filmpje. Er licht een stilstaand beeld op vol kleurige stippels. ‘Dit is een veelbelovende manier om de doorbloeding te meten, maar dan met een langzame camera. We maken beelden van de huid, waardoor een bepaald kleurenpatroon ontstaat. Deze techniek is goedkoper dan de TOPCam. Het nadeel is, dat we nog moeten uitzoeken hoe we deze beelden moeten interpreteren. Onze partner Perimed heeft wel veel interesse in deze meetmethode.’

Hoe kijkt u terug op het onderzoek?

Steenbergen: ‘De hobbels die we moesten nemen waren soms hoog. Toen we bijvoorbeeld ontdekten dat het dieptegevoelige meten niet bleek te werken, was dat wel een tegenvaller. Maar daartegenover staan weer de doorbraken die we maakten. Wat ik ervaren heb als een hoogtepunt is een publicatie in Burns (toonaangevend tijdschrift op het gebied van brandwondengeneeskunde) van een van de klinische tests in de praktijk. Ook erg leuk was het toen we een theorie konden ontwikkelen om LASCA en Laser Doppler aan elkaar te koppelen. Dat waren creatieve momenten die achter elkaar plaatsvonden.’

Plastische chirurgie

De snelle imaging-techniek kan op meer gebieden dan huidonderzoek worden gebruikt. Bij darmchirurgie bijvoorbeeld. Als bij een patiënt een stuk darm wordt weggenomen, dan zijn de microscopisch kleine haarvaatjes waar de resterende darm weer aan elkaar moet worden gezet, vaak een probleem. Daar kan de snelle camera een goede rol vervullen. Ook bij plastische chirurgie zijn die kleine haarvaatjes van groot belang en kan de camera nuttig zijn. Nog een andere toepassing voor de TOPCam kan het beoordelen van de bloedcirculatie bij diabetes zijn.

Bureaulampen

Voor een laatste blik op de apparatuur lopen we naar het lab: een grote ruimte verderop in het gebouw. De onderzoeksruimten zijn eigenlijk een soort doka’s – donkere kamers die door zware gordijnen van de rest van het lab gescheiden kunnen worden. In elke donkere kamer staat een lasermeetapparaat. Ze lijken op heel grote bureaulampen. Steenbergen wijst: ‘Zo moet het eruit gaan zien. Een camera die eenvoudig op een gedeelte van het lichaam gericht wordt om te meten, een computer die de gegevens realtime doorgeeft aan het beeldscherm, en daar een arts die de toestand van het weefsel ziet.’

Wat zou u nog willen onderzoeken?

‘We kunnen nog veel meer uitzoeken, het behandelen van wijnvlekken bijvoorbeeld. Tijdens de behandeling met laserlicht kunnen we de doorbloeding van de huid in de gaten houden. Over darmoperaties en plastische chirurgie hebben we het al gehad.’ Hij glimlacht weer. ‘Het zou me al tevreden stemmen als twee van onze technieken in de kliniek terechtkomen.’