Handige hulpmiddelen

Categorie Revalidatie: Oefenrobot

Per jaar krijgen zo’n veertigduizend Nederlanders een beroerte. Tussen dertig en zestig procent van deze mensen houdt moeite met het gebruik van de armen en/of handen. Veel oefenen is vaak de enige manier om controle over de hand terug te winnen, al is succes niet gegarandeerd. De oefenrobot Script (Supervised care and rehabilitation involving personal tele-robotics) is ontwikkeld om mensen te stimuleren bij het oefenen zonder de aanwezigheid van een therapeut. De soepel scharnierende handschoen met sensors en bijbehorende oefeningen op de computer zijn ontworpen door de universiteit Twente in samenwerking met een aantal bedrijven en instituten. Bewegingswetenschapper dr. Gerdienke Prange (Roessingh Research en Development, RRD) leidde het onderzoek waarbij de robot werd uitgetest door 24 patiënten gedurende zes weken. De handschoen werd aangesloten op een computer en patiënten oefenden ermee aan de hand van motiverende computergames. Een therapeut kon de verrichtingen naderhand volgen en het programma indien nodig bijsturen. Acht patiënten (38 procent) waren er functioneel merkbaar op vooruit gegaan. “Dat is geen verkeerd resultaat” oordeelt Prange, “als je bedenkt dat interventies meestal maar bij een deel van de patiënten aanslaan.”

Categorie Endovasculair: Vaatinspectie

Cardiologen willen graag weten hoe een kransslagader er van binnen uitziet. Hoe zit het met verkalking en de doorstroming van de aders? Er bestaan technieken om de binnenkant van bloedvaten af te beelden. Dat gebeurt door een katheter met een speciale probe door het vat op te voeren en terug te trekken. De afbeelding van de vaatwand wordt tijdens het terugtrekken gemaakt. Daarvoor is nu naast de bestaande echoscopie een nieuwe techniek beschikbaar die met laser werkt: optical coherence tomography. De lasertechniek is sneller (tot tien centimeter per seconde) en levert scherpere beelden op.

De techniek maakt gebruik van een micromotor (twee bij één millimeter) met een spiegeltje aan de as die het laserlicht vanuit een optisch fiber naar de vaatwand kaatst met een rotatiesnelheid van zo’n vijfduizend omwentelingen per seconde. Die snelheid is van belang omdat de techniek wordt toegepast op een kloppend hart, en de afbeelding van zo’n tien centimeter aderlengte moet plaatsvinden tussen twee hartslagen in om verstoringen van het beeld te voorkomen. De langzamere echografie beeldt maximaal drie tot vier centimeter per seconde af, zodat er altijd verstoringen zichtbaar zijn. De probe met de micromotor is ontwikkeld door dr. Tianshi Wang en collega’s van het thoraxcentrum van het medisch centrum van de Erasmusuniversiteit in samenwerking met het bedrijf Kinetron in Tilburg.

Categorie Handapparaten: Doorbloeding

Duur was hij niet, de doorbloedingsmeter van dr.ir. Dennis van Gerwen (afdeling biomechanica bij 3mE). Drie tientjes voor de laserpen en twintig euro voor een webcam. Samen met een computer en wat programmeerwerk op MatLab doet zijn doe-het-zelf-opstelling hetzelfde als een klinische doorbloedingsmeter van enkele tienduizenden euro’s.

Schijn met een laserpen op een oppervlakte en je ziet een patroon aan lichte en donkere spikkels ontstaan. Dit is het gevolg van versterking en uitdoving van het coherente laserlicht. Dat patroon verandert bij de minste verplaatsing, bijvoorbeeld doordat er bloed onder het oppervlak stroomt. Dennis van Gerwen kijkt naar een klein gebiedje van de camera, van zeg zeven bij zeven pixels, en berekent daar de gemiddelde lichtsterkte van en de standaardafwijking. Als het vlak stilstaat, is het contrast tussen de spikkels maximaal, en dus ook de standaardafwijking. Een goed doorbloede huid beweegt voldoende om het patroon te vervagen waardoor het contrast verlaagd wordt. Een proef op de eigen vinger waarbij hij zijn arm afknelde en weer losliet toonde aan dat de variatie in doorbloeding goed te meten was. De volgende stap is te laten zien dat het in ook een (gedoneerde) placenta werkt. En dan het geheel in een dunne endoscoop te bouwen voor onderzoek en interventie bij tweelingzwangerschappen in samenwerking met het Leids Universitair Medisch Centrum.

Categorie Robotic Devices: Op gevoel

Er wordt wat afgeprikt in Nederlandse ziekenhuizen. Het aantal ingrepen voor het nemen van weefselmonsters of de behandeling van organen met prikken bedraagt meer dan vijftigduizend per jaar. De naaldpunt, die de TU Delft ontwikkelt in samenwerking met het Laserlab van de VU Amsterdam, heeft een uiterst gevoelig puntje dat moet helpen om de arts te laten weten waar in het lichaam het instrument zich bevindt. Tevens moet het door kunnen geven hoe het interne weefsel aanvoelt.

“Chirurgen voelen aan de stijfheid van het weefsel vaak waar ze zitten”, vertelt promovendus Steven Beekmans (VU). Het gevoelige puntje zit beschermd als een stift in een vulpotlood. Het meet de stijfheid van het weefsel door er met een klein bolletje op een hefboom tegenaan te tikken. Naarmate het bolletje het weefsel verder indeukt is de stijfheid ervan minder. Die afstand wordt gemeten met een laserinterferentietechniek. “Het is de TU vooral te doen om krachten op een naald te meten om daarmee doorschieten tijdens een ingreep te voorkomen”, vertelt Beekmans. “De VU gaat het meer om de diagnostische waarde van weefselstijfheid. Zo is tumorweefsel vaak harder dan de omringde cellen, en dat geldt ook voor Alzheimerplakken in het brein.” Mogelijk vindt die kennis in een later stadium toepassing in een nieuw chirurgisch instrument.

Categorie Gebruiksgericht: Zitsnowboard

Na haar stage bij het Amerikaanse bedrijf Beneficial Designs dat zitski’s voor gehandicapten maakt, wilde Michelle Hoogwout als masterstudent biomechanica iets met gehandicaptensport doen. Bij het Haagse bedrijfje ProDaptive (van TU-alumna Gina van der Werf) was een zitsnowboard met de naam Mini ontwikkeld, waarmee je echter niet zelfstandig in een stoeltjeslift kon. Daar ontwikkelde Hoogwout een oplossing voor tijdens haar afstuderen bij ProDaptive.

De zitting van haar SnowGo is draaibaar op het board bevestigd (een snowboarder zit/staat haaks op de bewegingsrichting) en de handvaten zijn afneembaar. Aangekomen bij de skilift gebruikt de sporter de handvaten als prikstokken en draait de stoel in voorwaartse richting zodat hij door de poortjes bij de lift kan komen. Daar wacht hij tot de stoeltjeslift van onder en van achter het zitboard optilt en meeneemt. De sporter zit dan in de zitting van het snowboard op de stoeltjeslift. “Dat werkt echt geweldig”, stelt Hoogwout, die het prototype zelf heeft uitgeprobeerd bij Snowworld. Daar moest ze het argwanend kijkende liftpersoneel instrueren om vooral de lift niet af te remmen. Zelfs de veiligheidssluiting kon gewoon gebruikt worden. Eenmaal overtuigd van de veiligheid heeft ze de SnowGo ook door een gehandicapte sporter laten uitproberen. Eerst met instructeur en daarna zelfstandig. Het prototype werkt, maar het board is (nog) niet in productie.