Hugo de Jong, ERC Consolidator Grant 2015

Een combinatie van röntgen en nucleaire beeldtechnieken heeft grote meerwaarde
Hugo de Jong
Prof. Hugo de Jong

Ontwikkeling hybride instrumentarium voor de operatiekamer

Soms is de inspiratie voor een wetenschappelijke doorbraak verrassend simpel. Klinisch fysicus Hugo de Jong bedacht hoe in de operatiekamer naast de gebruikelijke röntgen tegelijkertijd nucleaire beeldvormingstechnieken toegepast kunnen worden, vanuit hetzelfde oogpunt, zonder dat ze elkaars zicht blokkeren. Eureka! Net zoals onze ogen om onze neus heenkijken. Het prototype had zoveel potentie dat het de ERC-commissie overtuigde. Met de ontwikkeling van dit hybride instrumentarium komt een veel informatiever beeld voor de chirurg tijdens operaties in zicht. De patiënt is daarbij gebaat.

"Het probleem van hybride instrumentarium is dat de nucleaire technieken de gewone röntgen danig in de weg zitten tijdens een operatie", vertelt de Jong. "De huidige gecombineerde scanners zijn daarom alleen geschikt om de patiënten voor of na een operatie te scannen. Tijdens de operatie is alleen Röntgen voorhanden. Nadeel daarvan is dat röntgen alleen anatomische beelden weergeeft. De chirurg ziet wel waar bijvoorbeeld organen, bloedvaten en zijn instrumenten zich bevinden, maar niet of dat orgaan goed werkt. Nucleaire technieken tonen dat wel. Zo zie je waar tumoren zich bevinden, omdat radio-actief suiker zich daarin opstapelt. Ook andere defecten worden zichtbaar, zij het heel specifiek. Een combinatie van röntgen en nucleaire technieken heeft dus grote meerwaarde. Die combinatie, hybride imaging genoemd, was al een tiental jaren mogelijk tijdens de diagnostiek, door de twee plaatjes naderhand over elkaar heen te leggen. Maar we konden ze niet tegelijk, vanuit hetzelfde oogpunt, in de OK maken."

Moderne operatietechnieken vereisen goed beeld. "Zeker met de huidige minimaal invasieve chirurgie, waarbij zo min mogelijk gesneden wordt en de chirurgen met instrumenten via kleine gaatjes in het lichaam werken, is visuele ondersteuning welkom. Bijvoorbeeld kankerpatiënten hebben dan relatief weinig nadeel van een operatie. Dat is van groot belang voor hun kwaliteit van leven."

Doe het zelf wetenschap

Bij het bouwen van het prototype - de Jong en zijn collega schroefden het letterlijk zelf met hout van Hornbach in elkaar - stuitte De Jong al op enige problemen. "Het is 'High risk, high gain'. De spillover van straling, het effect dat ze op elkaar hebben, kan ik nog niet controleren. En ook de beeldkwaliteit moet nog beter."

De Jong weet niet zeker of het uiteindelijk lukt. Het filmpje dat het prototype demonstreert met een soort brandende lucifer was al grensverleggend; elke stap verder is nieuw. De toepassing van de combinatie vergt ook praktische afwegingen. "Het mooie aan het ontwerp is dat het in de OK past. De ruimte is daar beperkt. Ik bouw de nucleaire ogen in de al aanwezige röntgen C-arm, waartussen patiënten op de operatietafel liggen. Alles beweegt, de patiënt ademt door, dus je moet twee beelden tegelijkertijd maken en vanuit hetzelfde oogpunt; het ene moet dus om de andere heenkijken. Ik heb nu de röntgen in het midden en vier nucleaire ogen aan de andere kant. Je kunt met deze straling namelijk niet met optische instrumenten als een spiegel werken."

De Jong werkt samen met een team van jonge fysici. Ook het bedrijfsleven schuift aan; zij kunnen immers de apparatuur maken. "In het UMC Utrecht kan ik testen op een testobject. Daarna willen we natuurlijk ook 3D-beelden maken. In de nabije toekomst willen we de instrumenten bijrijden in een operatiekamer en de techniek testen op patiënten."

Tekst: Youetta Visser