Met technologie de medische wereld een stapje verder helpen is een belangrijke motivatie voor Saskia van Heumen, die eind 2021 cum laude afstudeerde aan de faculteit ME. Haar onderzoek naar de inzet van LED foto-akoestiek bij medische beeldvorming bracht dat doel een stapje dichterbij. Het leverde haar de titel Best Graduate van haar faculteit op.
Met de keuze voor een studie Klinische Technologie aan de TU Delft valt de appel niet ver van de boom voor Saskia van Heumen. Haar moeder was medicus, haar vader software engineer. ‘Ik was altijd dol op de verhalen van mijn moeder over haar coschappen’, vertelt ze. ‘Het menselijk lichaam fascineert me, maar een beroep als dokter past niet bij mij. En ik hou óók van techniek. Daarom zocht ik iets in de richting van toegepaste techniek in het medische domein. Zo kwam ik terecht op de open dag van Klinische Technologie. Dat bleek de perfecte studie.’
Medische beeldvorming
Saskia behoort tot de eerste lichting van deze in 2014 gestarte studie. Na haar bachelor vertrok ze voor een jaar naar Engeland voor een post graduate aan de University College London gericht op medische fysica en beeldverwerking. ‘Ik vond dat zó leuk dat ik, eenmaal terug in Nederland, begon aan de master Technical Medicine - Imaging & Intervention, een samenwerking tussen TU Delft, Erasmus MC en LUMC. In het tweede jaar van deze master doe je vier stages van tien weken in het ziekenhuis. Ik had al aardig wat theoretische kennis over medische beeldvorming en keek er naar uit die in praktijk te brengen. In meerdere ziekenhuizen mocht ik verschillende onderzoeken doen rondom het gebruik van beelden bij medische interventies. Zoals tijdens mijn stage bij de mond-, kaak- en aangezichtschirurgie. Daar hielp ik bij het maken van chirurgische 3D-mallen op basis van CT-scans, bijvoorbeeld van de kaak. De chirurg gebruikt deze mallen, zodat hij of zij precies weet hoe te opereren. Ik vond dat inspirerend, want je ziet direct hoe je onderzoek bijdraagt aan de kwaliteit van zorg.’
Van geluid naar licht
Tijdens haar afstudeerstage komt Saskia ook in aanraking met foto-akoestische beeldvorming. Een relatief nieuwe en veelbelovende techniek om beelden te maken van het lichaam. ‘We kennen natuurlijk het echoapparaat, waarbij je met geluidsgolven een beeld vormt’, legt Saskia uit. ‘Bij foto-akoestiek stuur je geen geluidsgolf maar een lichtpuls het lichaam in. Dit LED-licht wordt geabsorbeerd, wat ervoor zorgt dat weefsel heel plaatselijk opwarmt en uitzet. Daardoor ontstaan er geluidsgolven. En doordat verschillende weefseltypes maar ook bijvoorbeeld ingespoten contrastvloeistof, het licht anders absorberen, kun je ze met verschillende golflengtes in beeld brengen en onderscheiden. Alle resulterende geluidsgolven bij elkaar vormen vervolgens een beeld.’
Lymfe-oedeem
Een van de potentiële toepassingen van foto-akoestiek met LED is het in beeld brengen van (beschadigde) lymfevaten. Sommige borstkankerpatiënten ontwikkelen ernstig lymfe-oedeem (vochtophoping) in hun armen als gevolg van hun behandeling. Heel vervelend, want dat beperkt het gebruik van de arm en tast de kwaliteit van leven aan. Een chirurg kan lymfe-oedeem verhelpen met een complexe operatie waarbij hij of zij een soort bypass maakt in het fijnmazige vaatsysteem. Saskia: ‘Op dit moment gebeurt dat met een andere, al bewezen, techniek: near-infrared fluorescence (NIRF) imaging. Maar deze techniek kan niet goed zichtbaar maken hoe diep de lymfevaten liggen, en waar de bloedvaten zich precies bevinden. Met mijn afstudeerproject Photo-acoustic imaging of the lymphatic vessels project onderzocht ik of LED foto-akoestiek die structuren preciezer in kaart kan brengen.’
Met mijn afstudeerproject onderzocht ik of LED foto-akoestiek de structuren van lymfevaten en bloedvaten preciezer in kaart kan brengen.
Saskia van Heumen
Best Graduate 2022 van de faculteit ME
Met mijn afstudeerproject onderzocht ik of LED foto-akoestiek de structuren van lymfevaten en bloedvaten preciezer in kaart kan brengen.
Saskia van Heumen
Best Graduate 2022 van de faculteit ME
Medisch-ethische toets
Dat onderzoek deed Saskia in de praktijk. ‘Ik wilde een klinische studie doen als onderdeel van mijn afstudeerproject. Zo kon ik uitvinden of foto-akoestische beeldvorming écht van meerwaarde is bij deze ingewikkelde bypass-operaties.’ Om medisch-wetenschappelijk onderzoek met mensen te mogen doen, is instemming vereist van de medisch-ethische toetsingscommissie (METC). Daarvoor schreef Saskia een onderzoeksvoorstel. ‘Dat was pittig, want er was nét nieuwe regelgeving voor het gebruik van medische apparatuur in klinisch onderzoek. En niemand had daar ervaring mee. Kortom, ik moest heel veel zelf uitzoeken, bellen met de fabrikant van het apparaat, enzovoorts. Het was best zenuwslopend om mijn onderzoeksvoorstel hier doorheen te loodsen.’
Patiënten
‘Het was dan ook echt fantastisch om na alle, soms frustrerende, voorbereidingen eindelijk te starten met de echte metingen bij patiënten. De patiënten die deelnamen aan het onderzoeksproject kwamen eerst bij de plastisch chirurg voor het reguliere onderzoek, en daarna bij mij voor de foto-akoestiek. Uiteraard onder de voorwaarde dat de beelden geen invloed hadden op de beslissingen van de chirurg.’ Saskia is trots op het resultaat: ‘Met mijn onderzoek heb ik een eerste stap gezet om aan te tonen dat LED-based foto-akoestiek de lymfevaten en bloedvaten gedetailleerder in beeld brengt dan de nu gebruikte techniek.’
Gestructureerde doorzetter
De examencommissie prijst Saskia om haar veelzijdigheid, haar doorzettingsvermogen en haar gestructureerde manier van werken. Zelf blijft Saskia er bescheiden onder en benadrukt dat ze heel veel steun kreeg van haar afstudeerbegeleider professor Gijs van Soest. ‘In de onderzoeksgroep was al veel kennis aanwezig over foto-akoestiek, vooral met technisch geneeskundige en promovendus Jonas Riksen heb ik goed kunnen sparren. En ook Dalibor Vasilic, de plastisch chirurg die deze lymfevaatoperaties doet, heeft me enorm geholpen. Ik mocht met hem meelopen, zodat ik precies wist welke informatie hij nodig heeft voor zijn operatieplan, en hoe de medische besluitvorming hierbij verloopt.’
Toekomst
Inmiddels heeft Saskia haar systematic review gepubliceerd gekregen in Annals of Surgical Oncology, en ligt een mogelijke publicatie van haar klinische studie in review bij Photoacoustics. Vanaf januari 2023 start ze met een promotieonderzoek in het Amsterdam UMC. Op het gebied van foto-akoestiek? ‘Nee’, lacht ze. ‘Mijn interesse in de beeldvormende techniek is breder dan dat. Ik ga me richten op de diagnostiek van longkanker met behulp van de bronchoscoop, een slang met een camera aan het uiteinde waarmee je het inwendige van de longen in beeld brengt. Ik ga helpen om de inzet van nieuwe beeldvorming te onderzoeken, zodat artsen nog beter diagnoses kunnen stellen.’
Ik ga helpen om de inzet van nieuwe beeldvorming te onderzoeken, zodat artsen nog beter diagnoses kunnen stellen op het gebied van longkanker.
