Revalideren kost tijd, menskracht en geld. Maar met de veroudering van de samenleving, neemt de druk op de zorg toe. Alfred Schouten en Winfred Mugge van TU Delft houden zich dagelijks bezig met het menselijk bewegingsapparaat. Ze komen met oplossingen die het verschil maken tussen hulpmiddel en effectieve therapie.

De afspraak met Dr.ir. Alfred Schouten en Dr.ir. Winfred Mugge stond oorspronkelijk gepland op 13 maart. “De eerste dag van de lockdown voor universiteiten”, vertelt Alfred. “We moesten even prioriteiten stellen.” De TU Delft wilde over op online onderwijs. “Daarin hebben we ons snel aan kunnen passen, waardoor dat de afgelopen maanden zoveel mogelijk door kon gaan.” Winfred vult aan: “Mensgebonden onderzoek is lastiger. Data en modellen kun je overal bekijken, maar ‘meten aan mensen’, wat voor ons onderzoek belangrijk is, zat er de afgelopen tijd niet in. Bovendien had men in de ziekenhuizen de handen vol.”

Als de coronacrisis iets heeft onderstreept, dan is het wel hoe hoog de druk op de zorg is. Zelfs onder normale omstandigheden staan we voor uitdagingen. In de introductiefilm van consortium NeuroControl spreekt professor Gerard Ribbers, revalidatiearts van het Erasmus MC van een verborgen epidemie en een verborgen crisis waar we niet op zijn voorbereid. Alfred: “Hij stelt het heel scherp. Met de veroudering van de samenleving komen hersenbloedingen bijvoorbeeld vaker voor en bovendien overleven mensen dat vaker dan vroeger. Ondertussen wordt de beroepsbevolking kleiner.” Winfred: “Revalideren is een moeizaam proces. Er zijn voldoende mensen nodig die intensieve zorg kunnen bieden. Revalidatierobotica maakt intensiever trainen mogelijk. Onderzoek naar hoe het bewegingssysteem werkt, zorgt dat je betere therapie kunt bieden doordat je gerichter kunt behandelen.”

 

TU Delft en neurotechnologie

De TU Delft is penvoerder van NeuroCIMT, een onderzoeksprogramma waarin ziekenhuizen en universiteiten de handen ineenslaan op het gebied van neurocontrol. Binnen acht projecten wordt nauw samengewerkt om meer te begrijpen van bijvoorbeeld chronische pijn, lage bloeddruk of de aansturing van de spieren. Ze hebben een grote gemene deler. Alfred: “In veel projecten speelt elektro-encefalografie (EEG) een belangrijke rol. In Delft zijn we al langer bezig met EEG-onderzoek naar motoriek. Daarin hebben we iets gevonden dat we kunnen gebruiken in bijvoorbeeld het onderzoek naar pijnbeleving en in een onderzoek naar het gehoor.” Hij legt uit hoe het werkt: “We dienen een prikkel toe en meten de reactie. Meestal geldt: de frequenties die je erin stopt, komen er ook weer uit. In EEG gaat dat niet helemaal op en zijn de input en output niet één op één gelijk aan elkaar. De interacties tussen frequenties geeft inzicht in hoe het brein informatie verwerkt. Het zenuwstelsel doet er iets mee. Inmiddels onderzoeken we dit bij het gehoor, want ook daar vindt interactie plaats. Dat laat zien hoe de hersens de prikkels van het linkeroor met die van het rechteroor integreren.”

Winfred leidt het onderzoek Stiffness as needed, dat zich richt op de ontwikkeling van een orthese die overmatige stijfheid in de enkel compenseert. Hij vertelt: “De orthese lijkt een beetje een vreemde eend in het NeuroCIMT-programma, maar ook wij houden ons bezig met neurale aansturing. Stijfheid in het enkelgewricht komt vaak voor na hersenletsel. In plaats van het gewricht te fixeren, ontwikkelen we een orthese die de enkelstijfheid juist compenseert met zogenaamde negatieve stijfheid en zo de natuurlijke beweging ondersteunt. De patiënt kan daardoor met weinig kracht toch de beweging maken en traint ondertussen de spieren. Behalve dat we in samenwerking met een bedrijf de orthese ontwikkelen, onderzoeken we met het LUMC ook wat die ondersteuning met de aansturing van de spieren doet. Alfred vult aan: “En dit kun je weer gebruiken om behandeling te verbeteren.”

We zijn in Delft heus niet de enige, maar ingenieurs zien alles als een systeem waar een signaal ingaat en een signaal weer uitkomt. Dat geldt voor mechanische systemen, maar ook voor het menselijk brein. Onze onderzoeken met EEG zijn een soort reversed engineering. Een ingenieur bouwt iets om een bepaalde output te krijgen. Maar je kunt op basis van output ook terug redeneren en begrijpen hoe het werkt. Een arts kan op basis van die kennis behandelingen verbeteren.

Samenwerking met ziekenhuizen

De acht onderzoeken vinden plaats binnen NeuroCIMT, dat gesubsidieerd wordt door NWO-TTW. NeuroCIMT is een samenwerking van het Erasmus MC, het LUMC, het UMC Utrecht, het Radboudumc en het Amsterdam UMC. Ze werken binnen NeuroCIMT samen met de Radboud Universiteit, de Universiteit Twente en de TU Delft. TU Delft in penvoerder, Alfred is een van de kartrekkers. Hij vertelt: “De kracht zit in kruisbestuiving. Mensen die normaal niet samen zouden werken, maken nu gebruik van elkaars bevindingen.”

Samenwerking biedt meerwaarde, maar het is niet vanzelfsprekend dat je dezelfde taal spreekt. Winfred: “Ik vraag de eerstejaars studenten klinische technologie altijd om te kiezen tussen twee betekenissen van het woord stabiliteit.” Alfred: “Voor ons betekent stabiliteit een systeem dat terugkomt naar een evenwichtssituatie. Een orthopeed denkt bij stabiliteit aan een schouder die in zijn kom zit. Met dit voorbeeld zien de studenten meteen dat elk vakgebied jargon heeft en dat de kans bestaat dat je elkaar verkeerd begrijpt.” Taal is niet het enige euvel. Winfred vertelt verder: "Artsen en ingenieurs hebben een andere manier van kijken. Een ingenieur wil weten hoe iets werkt; een arts wil vooral dát het werkt.” Alfred ligt het toe met wat wel de Delftse aanpak wordt genoemd. “We zijn in Delft heus niet de enige, maar ingenieurs zien alles als een systeem waar een signaal ingaat en een signaal weer uitkomt. Dat geldt voor mechanische systemen, maar ook voor het menselijk brein. Onze onderzoeken met EEG zijn een soort reversed engineering. Een ingenieur bouwt iets om een bepaalde output te krijgen. Maar je kunt op basis van output ook terug redeneren en begrijpen hoe het werkt. Een arts kan op basis van die kennis behandelingen verbeteren.”

Applicatiegericht en missiegedreven

“Al die verschillende perspectieven zijn waardevol”, zegt Winfred. “Ik geloof in dit soort samenwerking.” Onlangs diende hij een aanvraag in bij ZonMw en Health~Holland voor extra ondersteuning in de fase van klinische validatie. “Health~Holland faciliteert in het samenbrengen van betrokken partijen om zo alle perspectieven te belichten. Behalve medici, technici en onderzoekers, dus ook patiënten.”

Daarmee lijken de kruisbestuivingen op hun vruchtbaarst. Acht universiteiten en academische ziekenhuizen, twee of drie onderzoekers per project, ondersteund door onderzoeksassistenten en studenten. Alfred: “In totaal hebben we het buiten de patiënten over ongeveer 100 mensen en dan nog zo’n twintig betrokken bedrijven.” Het klinkt als een opgave om al die talen en visies bij elkaar te brengen. Alfred: “Het belangrijkste is dat we allemaal een gemeenschappelijk doel hebben en betrokken zijn. We willen dezelfde dingen beter begrijpen en in het verlengde daarvan sneller tot een betere behandeling komen.”

Het innovatiebeleid van NeuroCIMT wordt dan ook ‘missiegedreven’ genoemd. Alfred: “Dat is zo, maar tijdens je werk sta je daar niet steeds bij stil. Ons doel is zorg beheersbaar houden, dat staat letterlijk zo op de website, maar voor ons zit dat vanzelfsprekend in alles wat we doen.” Winfred: “Het gaat altijd om toepasbaarheid. We zijn ingenieurs. We willen iets maken dat ertoe doet in de zorg. In dit geval iets om de groeiende vraag naar zorg te ondervangen.”

/* */