Hoe de medische wereld verandert in science non-fiction

Zaid Al-Ars, Associate Professor in het Computer Engineering Lab aan de TU Delft, is een computer ingenieur die zelf ook een behoorlijke interne harde schijf heeft. Hij studeerde elektrotechniek, promoveerde in de computertechniek en zat daarna weer tussen eerstejaars geneeskunde studenten. Hij is een van de eerste techneuten die zich oprecht verdiept in de mens. En hij heeft de drive om ‘Star Trek’ technologie te introduceren in een heel conservatieve wereld.

 

Je zegt dat de medische wereld is blijven hangen in de nineties. Waarom blijft juist deze wereld zo achter bij de technologie?

“De medische wereld is heel conservatief. Dat is vanzelfsprekend. Er wordt met ‘leven’ gewerkt. Daar kun je niet voorzichtig genoeg mee zijn. Medische specialisten willen zo goed mogelijk begrijpen wat zij doen. Nieuwe technologie is ongrijpbaar en het is voor een specialist veiliger om de vertrouwde instrumenten te gebruiken. Gelukkig beseft diezelfde wereld geleidelijk dat nieuwe technologie een arts heel veel voordeel kan geven in het stellen van diagnoses, het ondersteunen bij ingrepen en het verbeteren van het resultaat bij die ingrepen. Ik zie technologie-afdelingen in ziekenhuizen ontstaan waar ingenieurs, ICT’ers en andere niet-persé-medische vakgebieden dichter bij de artsen komen. Dat hebben we toch maar mooi teweeg gebracht in de medische wereld.”

Dat ging vast niet vanzelf …?

“Nee. Jaren geleden, toen ik besloot dat ik in deze wereld wilde werken, ging ik colleges in Leiden volgen. Ik las van die 1000 pagina tellende biologieboeken, maar ik wilde de stof echt begrijpen. Ook sprak ik met onderzoekers, biologen, artsen, et cetera. Ik had toentertijd al een nieuwe implementatie gemaakt van een algoritme dat veel wordt gebruikt in de medische wereld, met een veel beter resultaat. Althans in theorie. Ik vertelde het enthousiast aan mijn docent in Leiden. Echter, ik kreeg gelijk de vraag: “Wat is de biologische betekenis van dat resultaat?”. Deze vraag kon ik natuurlijk niet beantwoorden. Mijn docent vervolgde zijn antwoord: “Mijn algoritme is minder accuraat, maar ik snap het resultaat. Ik kan ermee werken. Elk lichaam is anders en dat maakt de nauwkeurigheid minder belangrijk”. Toen besefte ik dat, wanneer je twee werelden met elkaar wilt verbinden,  je elkaars manier van denken moet begrijpen. Mijn biologie docent uit die tijd in Leiden is uiteindelijk een van mijn eerste onderzoeks-partners geworden.  “Geen andere onderzoeker heeft zo veel moeite gedaan om mijn lessen te volgen”, vertelde hij me later. Ik heb jarenlang met professor Herman Spaink gewerkt in Leiden en een van mijn eerste implementaties samen met hem ontwikkeld.”  

Hoe kwam je erop dat je je in die richting wilde bewegen?

“Dat was na mijn promotie. Ik had een postdoc positie in Delft gekregen en wilde mijn horizon verbreden. In die tijd was er een revolutie gaande in de biologie gerelateerd aan de snelle ontwikkelingen in genetica. Ik vond het erg interessant om de basis bouwstenen van het leven te leren begrijpen. Daarnaast kon ik hiermee mensen direct helpen. Dat is iets wat ik miste in de techniek. Wanneer je je technologie kunt toepassen in de medische wereld, heb je direct impact op de maatschappij. Achteraf gezien heb ik een hele goede keuze gemaakt.”

Fast forward naar nu. Een van je projecten richt zich op non-invasive surgeries. Is dat de toekomst?

“Eigenlijk is het opensnijden van mensen niet meer van deze tijd. Er is een movement in de medische wereld dat je zo min mogelijk aan een mens komt, maar toch diagnoses kan stellen en interventies kunt doen. We zijn grote stappen aan het maken. Hiervoor werken we samen met Philips. Zij ontwikkelen medical imaging equipment.  

Samen willen we een science fiction-achtige scene werkelijkheid laten worden. Waar een patiënt in een soort diagnostische imaging machine ligt. Een specialist kan dan zowel de hard tissue als de soft tissue van de patiënt zien. Daarvoor heb je verschillende apparaten nodig, en andere straling om het te kunnen identificeren en aflezen. Als je alle lichaamsafbeeldingen hebt, kun je die real-time samenvoegen. Dit heet image fushion. En dat allemaal in 3D. Wanneer artsen vervolgens een interventie willen doen, een operatie, dan willen zij ook precies weten wáár in de patiënt die bij hen in de operatieruimte ligt. Dus voeg je ook een beeld van de ‘buitenkant’ van de patiënt toe en opeens heb je een volledig binnenstebuiten beeld van een mens op de monitor die je kunt draaien, op in kunt zoomen en kunt bewerken. De organen bewegen mee op het scherm in real-time. Een arts kan exact op het juiste punt op het lichaam naar binnen gaan met een instrument om de behandeling te beginnen. Die instrumenten worden overigens ook hier in Delft ontwikkeld. Met deze instrumenten hoef je niet meer in een rechte lijn naar binnen te gaan. Je kunt met een boog om een orgaan heen om een bepaald punt te bereiken. Zonder iets te raken wat je niet wilt raken.”

Een soort Dokter Bibber, de Star Trek editie?

<lacht> “Ja, we zijn op dit moment echt de toekomst aan het maken. Het is helaas niet zo makkelijk als een ouderwets potje Dokter Bibber. Het is een heel moeilijk om beelden van verschillende bronnen samen te voegen en daarbij de real-time dynamische beelden van al die organen ook mee te trekken. We moeten heel veel informatie, heel snel op het scherm verbeelden, dat ook heel goed van kwaliteit is. What you see, is what happens.”