Zie Nieuws

Met handzaam apparaat kun je onder de huid kijken

Wetenschappers van onderzoeksinstituut MIRA ontwikkelden enige tijd geleden, samen met diverse bedrijven, een prototype van een handzaam apparaat dat echoscopie met fotoakoestiek combineert.

Pim van den Berg testte de technologie voor diverse doeleinden gedurende zijn promotietraject.Uit zijn onderzoek blijkt dat je met het apparaat een duidelijk verschil ziet tussen reumatoïde en normale vingers. Daarnaast kun je met de methode leverfibrose bij proefdieren detecteren. Dit betekent dat in de toekomst waarschijnlijk minder muizen nodig zijn voor onderzoek naar leverfibrose. Het gaat om eerste resultaten en volgens promovendus Pim van den Berg is er meer onderzoek nodig om te bepalen wat je exact ziet. Maar de werking is bewezen. Doel is om de methode in de nabije toekomst breed toepasbaar te maken in de medische wereld.

Waar echoscopie een beeld geeft van structuren, kun je met fotoakoestiek een beeld geven dat meer functionele informatie bevat, zoals waar bloed zich bevindt. Door de combinatie van beide technieken in één apparaat, kun je beelden van het lichaam maken met veel meer informatie. De combinatie van echoscopie met fotoakoestiek is mogelijk gemaakt door het integreren van pulserende diodelasers in de echografie-meetkop. Dit levert een compact, handzaam en relatief goedkoop systeem op.

Reuma detecteren

De combinatie van echoscopie met fotoakoestiek in een compact apparaat moet er onder meer voor zorgen dat artsen eenvoudiger en nauwkeuriger kunnen meten in welke mate reumapatiënten kampen met ontsteking van hun gewrichten. Reumatoloog Hein Moens van het ZGT is betrokken bij de testen: “Ik ben heel enthousiast over deze ontwikkeling en de mogelijkheden die dit in de toekomst biedt. Met de huidige technieken wordt een ontsteking met het oog van de dokter beoordeeld. Hiermee ben je afhankelijk van menselijk waarnemen. Met deze technologie hopen we in de toekomst objectief de mate van ontsteking te meten.

Onderzoeker Pim van den Berg: “We bekeken vingers met en zonder ontsteking met het apparaat. Het verschil is overduidelijk. Het lijkt er op dat we de vele extra bloedvaten die zich bij een ontsteking vormen, zien met deze methode. We moeten nog verder onderzoeken wat we precies zien. We onderscheiden nu uitersten: wel of geen ontsteking. Het vervolg is om de grijswaarden ertussenin te ontdekken.”

Proefdieren met leverfibrose

Leverfibrose is schade aan de lever, bijvoorbeeld door Hepatitus A en B of alcohol. Er bestaat nog geen medicijn tegen. Wetenschappers gebruiken nu proefdieren voor onderzoek naar mogelijke medicijnen tegen leverfibrose. Met het apparaat kan leverfibrose gedetecteerd worden bij proefdieren. Met deze technologie zouden onderzoekers een enkele muis langere tijd kunnen volgen. Hoe verloopt de ziekte? Welke invloeden hebben medicijnen? Daardoor zijn er minder muizen nodig voor het onderzoek. Van den Berg: “We kunnen nu fibroselevers onderscheiden van gezonde levers. Maar ook bij deze toepassing geldt:  vervolgonderzoek is nodig om vast te stellen wat we nu precies zien met de methode.“

Stroomsnelheid van bloed meten

De derde toepassing van de technologie die Van den Berg testte, is het meten van de stroomsnelheid van bloed. Hij onderzocht dit samen met University College London. De stroomsnelheid van bloed geeft extra informatie over ontstekingen. Van den Berg: “De test is geslaagd. We willen weten hoe hard het bloed stroomt, hoeveel bloedvaten er zitten en hoeveel zuurstof en voedingsstoffen er naartoe gaan. Deze informatie zegt iets over de ontsteking. Met onze methode kun je verschillende componenten meten en de verhouding tussen deze componenten. In onze laboratoriumopstelling hebben we dit goed kunnen meten. De volgende stap is om te onderzoeken of het apparaat dit in het menselijk lichaam kan meten.“

Werking

Bij fotoakoestiek worden korte laserpulsen het lichaam van een patiënt ingestuurd. Als het laserlicht bijvoorbeeld een bloedvat raakt, wordt het licht lokaal omgezet naar warmte die een kleine drukverhoging veroorzaakt. Deze drukverhoging plant zich als een geluidsgolf voort door het lichaam. Deze geluidsgolf kun je meten op de huid. Fotoakoestiek is een uitbreiding van echoscopie. Bij echoscopie stuur je ultrageluid het lichaam in, dat door verschillende weefsels op verschillende manieren wordt weerkaatst en daarna ook op de huid gedetecteerd kan worden. Fotoakoestiek meet geen echo’s, maar geluid dat door absorptie van licht is ontstaan. Je hebt dus een veel grotere gevoeligheid voor stoffen die licht absorberen, zoals bloed. De meetmethode is overigens met name geschikt om relatief oppervlakkige delen van het lichaam door te meten; tot vijftien millimeter diep.

Toekomst

In de toekomst zou het apparaat ook getest worden om gebruikt te worden om andere aandoeningen in kaart te brengen zoals huidkanker, brandwonden of aderverkalking. “In een nieuw Europees project met dezelfde partners gaan we tot op grotere diepte metingen te doen om verkalking van de halsslagader in kaart te brengen”, aldus prof. Dr. Ir. Wiendelt Steenbergen, promotor van Pim van der Berg.

Onderzoek

De promotie van Pim van den Berg is op 18 januari. Zijn promotor is prof. Dr. Ir. Wiendelt Steenbergen. Het onderzoek is uitgevoerd binnen de vakgroep Biomedical Photonic Imaging van UT-onderzoeksinstituut MIRA in samenwerking met Ruchi Bansal en Jai Prakash van de vakgroep Biomaterials Science and Technology (ook van MIRA), en met Thore Bucking, Joanna Brunker en Paul Beard van University College London. Het onderzoek is financieel mede mogelijk gemaakt door de Europeese Commissie (FP7/318067).

Kim Hovestad
Persvoorlichter (aanwezig ma, di-ochtend, do)