Nederland proeftuin voor slim verkeer

Als elektrotechnicus terechtkomen in
een wereld vol urologen is naar mijn
mening iets wat als ingenieur niet gebruikelijk
is en wat je wellicht zelfs niet eens
wilt. Kort na mijn aanstelling bij de afdeling
Urologie van het Radboud-ziekenhuis in
Nijmegen begon ik zelf ook behoorlijk te
twijfelen. Ik zat ergens in een Nijmeegse
‘kelder’ en was alleen maar de guur met
de ‘schroevendraaier’ waar je naartoe moest
als je problemen had met je pc. Uiteindelijk
heb ik geen spijt gehad van mijn keuze en
raad ik alle ingenieurs (in spe) met een interesse
voor de medische wereld aan om hetzelfde
te doen.
Een van de eerste klinische onderzoeken
herinner ik me nog bijna dagelijks:
heel vroeg na het ontbijt gingen we met
een echoapparaat naar de autopsiezaal
om echo’s te maken van de prostaat van
een nog niet zolang overleden man. Daarna
bepaalden we het volume van de vers
verwijderde prostaat via onderdompeling
in water. Als kersverse ingenieur was dit
echt een bijzondere ervaring. Uiteindelijk
werd ik als volwaardige wetenschapper gezien
en zijn diverse andere ingenieurs onder
mijn begeleiding gepromoveerd bij de
medische faculteit.
Het speerpunt ‘Care and cure’ van de TUE
met al de smart onderzoeksthema’s kan
veel betekenen voor de medische wereld
en dus voor patiënten en de maatschappij.
Ook omdat ik ervan overtuigd ben dat door
meer en geavanceerde technologie de medische
zorg niet alleen beter maar zelfs goedkoper
kan. Ons onderzoek kan de diagnose
van prostaatkanker perfectioneren, wat kan
leiden tot minder pijnlijke en minder dure
diagnostische tests en een geschiktere behandeling
waardoor de kansen op compli-
24 | 3
Achtergrond
Medisch
Ingenieur tussen de urologen
Na zijn studie elektrotechniek en promotie over de pompwerking van het hart
aan de UT maakte Hessel Wijkstra de overstap naar het medische onderzoek. In
het Radboud MC ging hij aan de slag met microgasbellen als contrastmiddel voor
echografisch onderzoek van de prostaat. In 2004 zette hij dit voort bij het AMC.
Deze opmerkelijke combinatie van ingenieur in de medische wereld leidde in
2010 tot een aanstelling als deeltijdhoogleraar bij de Signal Processing Systemsgroep
van de TUE. Hieronder een verkorte versie van zijn intreerede ‘Angiogenesebeeldvorming:
kanker kunnen zien’, die hij op 16 maart uitsprak.
Hessel Wijkstra
caties worden verminderd. Daarbij hebben
niet alleen patiënten baat; uiteindelijk zijn
we als maatschappij ook goedkoper uit.
Maar ik heb ook een waarschuwing. Ingenieurs
moeten wel de spelregels van de
medische wereld begrijpen. Met alleen
medisch georiënteerde opleidingen en onderzoeken
komen we er niet. Ingenieurs
moeten in de medische wereld integreren
en, wat wellicht nog belangrijker is, zorgen
dat ze de klinische wereld begrijpen en haar
taal spreken. Bedrijven zoals Philips die
producten willen maken voor de medische
wereld, zien deze noodzaak in. Ik kom op
medische congressen regelmatig mensen
van deze bedrijven tegen. Spijtig genoeg
ben ik meestal de enige ingenieur van een
technische universiteit.
Naar mijn mening moeten wij er als TUE
voor zorgen dat dit verandert. Wij moeten
integreren met de medische wereld als we
ooit een universiteit willen worden met expertise
op het medisch vlak. Zeker als we
een nuttige bijdrage willen leveren.
Laat ik een voorbeeld schetsen van de
verschillen tussen de technische en medische
wereld. 3D- en 4D-reconstructie van
CT- of MRI-beelden bieden indrukwekkende
plaatjes die met de huidige pc’s binnen
redelijke tijden te maken zijn. Voor de ingenieur
dus een revolutie: wat mooi! Ik geef
al enige tijd college over beeldvormende
technieken aan radiologieassistenten. Dit
zijn toch jongeren die pc’s, Macs, Iphones,
Ipads en wat nog meer hebben, maar als je
vraagt of ze deze reconstructies gebruiken,
tegenwoordig aanwezig op elke radiologieafdeling,
blijkt dat ze dat zelden tot nooit
doen. Het kost te veel tijd, er zijn te veel instellingen
en het verbetert de diagnose niet.
Een duidelijk voorbeeld van de afstand en
wellicht soms het onbegrip tussen ingenieurs
en medici.
Hier ligt een grote taak voor de kartrekkers
van ‘Care and cure’. Studenten moeten
op een vroeg moment in hun opleiding in
aanraking komen met medici. Ze moeten er
kennismaken met de randvoorwaarden van
de medische wereld.
Twintig seconden
Wat doen we nu eigenlijk met de microgasbellen
en wat kunnen we ervan verwachten?
Het zijn echt kleine gasbelletjes met, en dat
is bijzonder, een schil. De diameter is in de
orde van drie micrometer, vergelijkbaar met
de afmeting van rode bloedcellen, waardoor
ze met het bloed door alle kleine microvaten
stromen. Doordat de zogenaamde akoestische
impedantie van de bellen sterk verschilt
van die van bloed, weerkaatsen ze veel
ultrageluid. De bellen gedragen zich zeer bijzonder
in een ultrageluidsbundel. Als gevolg
van de wisselende druk in de bundel vibreren
ze op een niet-lineaire manier.
Niet-lineaire ultrageluidssignalen komen
bijna niet voor in de reecties van weefsel
en bloed. Daardoor kun je selectief kijken
naar bellen. Met de huidige technieken, die
ongeveer vier jaar geleden ook beschikbaar
kwamen voor prostaatechograe, zijn we
in staat één enkele bel te detecteren. Je zou
dus kunnen zeggen dat we met ultrageluid
en bellen een ‘virtuele’ resolutie hebben van
ongeveer drie micrometer en dat we dus de
bloedstroom in de kleinste bloedvaten kunnen
volgen. Met bijvoorbeeld CT en MRI is de
haalbare resolutie in de orde van millimeters.
Kanker is een onbelemmerde groei van
cellen. Als een tumor groter wordt dan
ongeveer twee millimeter, kunnen de normale
vaatjes de tumor niet meer van vol-