Project in the spotlights: PhD-student onderzoekt mogelijkheden hologramgestuurd opereren

30 maart 2022

Sinds een maand of 3 is ze officieel van start; Annabel Groenenberg, met haar promotieonderzoek naar hologramgestuurd opereren. Al tijdens haar studie technische geneeskundige ontwikkelde ze speciale software om met een HoloLens patiëntspecifieke anatomie op lichaamsdelen te projecteren. Maar nu wil de PhD-kandidaat weten: kan het nog nauwkeuriger? En in hoeverre is deze vorm van holograminzet bruikbaar in de dagelijkse praktijk?

Het is een staaltje baanbrekend onderzoek dat Groenenberg momenteel doet. Want een systeem zoals zij ‘schreef’, dat is er in de hele wereld nog niet. “Een medische scan brengt allereerst de botten en bloedvaten van de patiënt in kaart. En op basis van die informatie stelt het programma een hologram samen. Wat volgt lijkt een beetje op de X-ray vision van Superman, vanwege de slimme bril die voor projectie in 3D zorgt”, legt de promovenda uit. “Er zijn wel bedrijven die iets soortgelijks doen. Maar dan met projecties die niet met het lichaamsdeel meebewegen. Met mijn techniek zit het hologram echt aan het lichaam vast, in plaats van aan een markering zoals een QR code. Dat zorgt voor een 3D-situatie op de juiste plek, ook na verschuiving. En maakt sneller, veiliger en efficiënter opereren mogelijk.” 

We Care voor financiering onderzoek 
Het zijn chirurgen van het Elisabeth-TweeSteden Ziekenhuis (ETZ) die al in specifieke lichaamsdelen van patiënten kunnen kijken, zonder erin te snijden. In het 3D-lab aldaar vindt het onderzoek van Groenenberg plaats. “Ik liep er ooit 3 maanden stage en kom er maar niet weg”, vertelt ze lachend. “Via We Care, een samenwerking tussen het ETZ en Tilburg University, kreeg ik de financiële middelen voor mijn verdere onderzoek. Ook multinational W. L. Gore & Associates investeert in dit project, waardoor we er een compleet PhD-traject van kunnen maken. En door mijn promotor Max Louwerse en Wendy Powell, beiden werkzaam voor Tilburg University, heb ik ook met MindLabs nauw contact. Dat is nodig, want ik ben er nog niet. Mijn hologram heeft nu een afwijking tot 1 centimeter. En om mijn software echt tijdens operaties in te kunnen zetten, moet ik de afwijking bij beweging waarschijnlijk tot zo'n 1 millimeter reduceren.” 

Groenenberg kwam jaren geleden ook in het ETZ op het idee voor deze nieuwe techniek. “Tijdens mijn stage hadden mijn begeleider, vaatchirurg Jan Heyligers, en ik eens een kwartiertje over, omdat er een patiënt uitviel. We filosofeerden over waar de vaatchirurgie in de toekomst heengaat. En ik bedacht me hoezeer het zou helpen als je een specifiek vat met Augmented Reality (AR) ‘aan kunt prikken’ om het beter te bekijken. Jan is vandaag de dag een van mijn promotoren en is ook ontzettend enthousiast. Dat helpt enorm. Hij zegt altijd: als je denkt dat het kan, probeer het dan uit! En benoem ik iets waarover ik twijfel, dan zorgt hij dat we het kunnen testen in de praktijk.” De 2 hebben er inmiddels al heel wat onderzoeksuren op zitten. Zo deden ze samen met traumachirurg Mike Bemelman en chirurg in opleiding Lars Brouwers een studie op een ter beschikking gestelde hand, arm en been. Groenenberg: “Onze techniek is in principe overal op mogelijk, want de camera zoekt naar de vorm van het lichaamsdeel en herkent deze zelf.” 

AR als smeerolie voor een operatie 
De doelstelling van haar PhD? “Ik hoop allereerst dat ik heel veel inzichten krijg. Maar al is wéten heel fijn, iets met die kennis dóén is pas echt geweldig. Ik hoef niet per se een pasklaar eindproduct te hebben. Maar iets implementeren waar ik vervolgens mee verder kan, is wel waar ik op hoop.” Dat ‘iets’ zou vervolgens tot het gebruik van minder straling, kortere operatietijden en dus minder kans op complicaties en infecties kunnen leiden. “Een soort smeerolie voor je operatie. Want je ziet op het juiste moment op de juiste plek wat er aan de hand is. Ja… ik heb echt een wéreldbaan!” 

Om haar doelstelling te behalen, maakt de promovenda gebruik van de kennis van heel veel verschillende partijen. Onder meer van onderdelen van het MindLabs-netwerk. “Het leuke van die samenwerking is dat er opeens heel veel verschillende contacten zijn die ik voor kennis kan raadplegen. Partijen die hologrammen visueel mooier kunnen maken bijvoorbeeld. En vergeet ook de sociale kant niet. Want we moeten uiteindelijk ook gaan meten hoe zelfverzekerd een chirurg is met deze nieuwe techniek. Ik ben zelf technisch opgeleid, dus ik heb echt hulp bij die andere kant van mijn onderzoek nodig. Dan is zo’n netwerk ideaal.” Er zijn nu ook veel kortere lijntjes, zo legt de onderzoekster uit. “Ik hoef maar te vertellen waar ik mee zit, en er is wel iemand die mij kan en wil helpen.” De PhD-kandidaat geeft op haar beurt overigens ook weer aan het netwerk terug. “Door het contact realiseerde ik mij bijvoorbeeld opeens: met hologrammen kun je onderwijs ook leuker maken en kennis in een ander perspectief plaatsen. En dus heb ik laatst bij ROC Tilburg uitleg gegeven over hoe je ze maakt. Al met al een fijne wisselwerking dus.”