Chirurgen ontwikkelen samen met sterrenkundigen instrument om tumoren op te sporen
Chirurgen van het LUMC gaan met Nederlandse sterrenkundigen en bedrijven een optisch instrument ontwikkelen dat tijdens operaties tumorweefsel en een afwijkende bloedtoevoer snel en nauwkeurig in beeld brengt. Dit meldt het LUMC dinsdag.
Achterliggende techniek
'De achterliggende techniek komt voort uit onderzoek naar het in beeld brengen van planeten buiten ons zonnestelsel. Het samenwerkingsverband kan van start dankzij 1,3 miljoen euro subsidie van de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO)', aldus het LUMC.
Netwerkdag
De samenwerking ontstond op een netwerkdag van de NWO over nieuwe lichttechnieken. Vaatchirurg Joost van der Vorst en oncologisch chirurg Alex Vahrmeijer kwamen daar in contact met sterrenkundige Frans Snik van de Universiteit Leiden. Vahrmeijer vertelde dat hij bij operaties geen goede techniek heeft om te bepalen waar een tumor eindigt en gezond weefsel begint.
Doorbloeding weefsel
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
Snik zag het begin van een oplossing voor het probleem. Deze is gebaseerd op een geavanceerde techniek 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. Vanuit het spectrum (de verdeling van licht in verschillende kleuren of golflengtes) kunnen zij afleiding wat de doorbloeding is. Polarisatie (de richting waarin licht trilt) geeft hen informatie over de structuur van weefsel. Kankercellen hebben namelijk afwijkende groottes en vormen, en kunnen zo een andere 'vingerafdruk' hebben op de polarisatie van het licht.
Lichtbron controleren
De techniek die nu in telescopen gebruikt wordt, zal direct vertaald worden 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.
Speciale camera
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 zes jaar op de markt te brengen
Van der Vorst, Vahrmeijer en Snik vroegen bij NWO succesvol subsidie aan voor hun project met de naam Hyperion (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.
Samenwerking tussen instellingen
Het project staat onder leiding van Van der Vorst en is een van 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.