Assignments 2011-2012

Onderzoek naar mogelijkheden voor optische metingen en EMG metingen aan de tong

Voorstel MDO-opdracht

Opleiding Technische Geneeskunde

Universiteit Twente


A. Algemeen


1. Titel MDO-opdracht:

Onderzoek naar mogelijkheden voor optische metingen en EMG metingen aan de tong


2. Gegevens instelling/indiener:

Naam indiener: M.J.A. van Alphen, MSc en dr.ir. F. van der Heijden


Instelling/afdeling: NKI-AVL/ Hoofd-Hals Chirurgie en Universiteit Twente/SAS


Contactgegevens: F.vanderHeijden@utwente.nl


Medisch begeleider: prof. dr. A.J.M. Balm


Technologisch begeleider (UT): dr. ir. F. van der Heijden




B. Faciliteiten


1. Welke faciliteiten zijn nodig voor een adequate uitvoering van de vraagstelling?

•Laptop

•Porti-systeem testen surface EMG.

•Electroden

•Optische markers voor de tong

•Stereo-cameraopstelling inclusief kalibratieobject


2. Wat zijn daarbij mogelijke risico’s voor de voortgang van de opdracht?


Voor de praktische testfase dient een draagbaar EMG port systeem door het Roessingh beschikbaar gesteld te worden.




C. Overige opmerkingen


Om de klinische problematiek meer aanschouwelijk te maken, behoort het bijwonen van een chirurgische ingreep aan de mondholte –indien tijdig gepland – en poliklinisch vervolgonderzoek na chirurgie tot de mogelijkheden.


De basis voor de haalbaarheidsstudies zal eerst uit de beschikbare literatuurgegevens moeten worden gevormd. Eventueel kunnen ook experts uit de industrie of kennisinstituten geraadpleegd worden. Daarna kunnen zelf bedachte oplossing in vivo getoetst worden. Resultaten hiervan kunnen eventueel in het voor hande zijnde geometrisch model geladen worden, om de effecten hiervan op de gevonden beweging te toetsen.


D. Inhoudelijke informatie MDO-opdracht


Inleiding:

Om een betere voorspelling te kunnen doen van het functieverlies na een operatie in de mondholte wordt er momenteel gewerkt aan een virtueel chirugie model. In dit model wordt de dynamische 3D geometrie van de ‘vocal tract’ in kaart gebracht en gelinkt aan de spieractivitatie. Wanneer een virtuele operatie uitgevoerd wordt, kan er bepaald worden welke structuren aangedaan worden. Hierdoor kan bekeken worden welke beweging, en dus functies, nog mogelijk zijn. Op basis hiervan kan een objectievere voorspelling gedaan worden van het functionele verlies. Voor dit chirurgisch model zijn methoden nodig waarmee aan de tong gemeten kan worden. Deze MDO-opdracht behelst een haalbaarheidsonderzoek naar twee verschillende meetmethoden.


EMG metingen aan de tong:

Voor het creëren van een virtueel chirurgie model van de mondholte is de inpassing van EMG-signalen van de tong van belang. Deze signalen zullen gebruikt worden om het model aan te sturen. Daarvoor is EMG-data nodig van meerdere tongspieren tijdens verschillende bewegingen. Er is echter nog weinig bekend over EMG-metingen van de tong, waardoor er nog geen reeële metingen verricht kunnen worden. Een ander aspect waar ook rekening mee gehouden dient te worden is dat de electroden de beweging van de tong zo min mogelijk mogen beïnvloeden om geen vertekend EMG-signaal te krijgen. De opdracht is om een haalbaarheidsonderzoek uit te voeren naar EMG-metingen aan de tong. Een extra moeilijkheid vormt een betrouwbare fixatie van oppervlakte elektroden op het bevochtigde oppervlak van de tongmucosa. Hieraan zal ook speciale aandacht naar moeten uitgaan bij deze studie. Indien mogelijk zouden er enkele methoden getest kunnen worden.


Optische metingen aan de tong:

Het ook van belang om – al dan niet gelijktijdig met de EMG metingen – de tongbeweging te bemeten. In de literatuur zijn verschillende meetprincipes beschreven, maar er is er geen enkele bekend waarmee nauwkeurig de positie- en vormverandering dynamisch kan worden gevolgd. Voor het valideren van het chirurgisch model is het toegestaan dat de metingen gebeuren met de mondopening wijd open. In dat geval is het wellicht mogelijk om het voorste gedeelte van de tong te bemeten met een optisch stereo-camerasysteem waarmee markers op de tong 3D gevolgd kunnen worden. De opdracht is om hier een haalbaarheidsonderzoek naar te doen. Belangrijke vragen zijn: hoe kunnen optische markers op de tong gefixeerd worden? Wat is een goede dichtheid van markers? Tot welke diepte kan de tong bemeten worden? Wat is de te behalen nauwkeurigheid?


Ondertekening:


Datum:

Naam indiener:


Handtekening indiener:





Gaarne dit formulier retourneren aan:


Universiteit Twente

Opleiding Technische Geneeskunde

Gebouw Noordhorst

Postbus 217

7500 AE Enschede