Oplossing van de puzzel: Een kleine scanner voor verdachte moedervlekken
Een huisarts die met een penvormig apparaatje verdachte moedervlekken scant op huidkanker. Daar werkt onderzoeker Aleksandar Jovic aan. Het is een veel goedkopere en gemakkelijkere manier dan de huidige methode.
Als je een verdacht plekje op je huid vindt of een moedervlek hebt die jeukt of bloedt, dan wil je dat zo snel mogelijk laten onderzoeken. De huisarts verwijst je daarvoor door naar het ziekenhuis. Waar dermatologen met specialistische apparatuur, beter bekend als Optical Coherence Tomography (OCT) scanners, nagaan of de moedervlek nader onderzocht moet worden. Deze apparaten zijn log en duur. Ze kosten tussen de vijftig- en honderdduizend euro per stuk en nemen veel ruimte in beslag. Daarom staan ze alleen in ziekenhuizen. Maar het kan ook anders. “Wij ontwikkelen een apparaatje dat je eenvoudig overal mee naar toeneemt en in je hand past. Het apparaatje is een miniatuurversie van het apparaat in het ziekenhuis en is ook nog eens veel goedkoper”, zegt promovendus Aleksandar Jovic van de faculteit EWI.
Lagere zorgkosten
Met dit apparaatje scant de huisarts de moedervlek in zijn of haar praktijk. “Het beeld gaat vervolgens naar een dermatoloog en die bepaalt of meer onderzoek nodig is”, zegt Jovic. Dat heeft een aantal voordelen. De patiënt krijgt op deze manier sneller duidelijkheid en hoeft niet naar het ziekenhuis. De dermatoloog is op deze manier ook minder tijd kwijt en het scheelt extra zorgkosten. “Het moet in gebruik bijna net zo eenvoudig worden als het maken van een foto”, zegt Jovic.
Maar zover zijn we nog niet. Het apparaatje is in ontwikkeling. Jovic presenteerde onlangs al wel zijn prototype. Een ‘microelectromechanical system (MEMS) silicon chip’, een paar millimeter groot, die kan scannen. Zijn onderzoek past in de trend van gezondheidszorg op afstand, telegeneeskunde genaamd. Waarbij gegevens vanaf verschillende plekken verzameld en gedeeld worden met een specialist. Het idee voor het onderzoek komt van het Spaanse bedrijf MedLumics, waarvan een van de oprichters aan de TU Delft promoveerde. Zij waren ervan overtuigd dat de techniek die in de logge apparaten van dermatologen zit, ook in een veel kleiner apparaatje past. Dat werd het startpunt voor het onderzoek van Jovic, dat gefinancierd werd door de Europese Unie.
Vindingrijkheid
De afgelopen jaren werkte hij nauw samen met MedLumics om de techniek verder te verfijnen. Eenvoudig was dat niet. “De grote OCT scanner werkt op een vergelijkbare manier als een scanner die veel mensen thuis of op het werk hebben staan. Stel je wilt een document scannen. Dan leg je het op een glazen plaat. Er gaat licht langs het papier en de scanner maakt met behulp van lenzen en een spiegel een afbeelding. Zo gaat het ongeveer ook bij de specialistische OCT apparaten, alleen werken die veel nauwkeuriger. Daarom zijn ze ook duurder”, zegt Jovic.
Maar hoe maak je het zo klein dat het in een pen past? Dat was het lastige aan het werk van Jovic. Bij een scanner maak je gebruik van een spiegel en aparte lenzen. “Maar wat als we die samenvoegen? En een apparaatje maken waarin alle componenten volledig zijn geïntegreerd? Dat bespaart veel tijd, geld en ruimte. Daar hebben we dus aan gewerkt.”
Hij moest het wiel opnieuw uitvinden, zegt Jovic. “Een lens en spiegel ineen maken is een nieuwe aanpak. Dankzij MEMS technologie kan een silicium chip hetzelfde als grootschalige apparatuur.” De slimmigheid is hoe een golfgeleider, een micrometer-schaal spiegel en een lens zijn verbonden in een blokje dat verbonden is met de rest van de silicium chip. Het is niet nodig dat de componenten afzonderlijk ten opzichte van elkaar bewegen, zoals in een standaard OCT scanner, maar bewegen als een geheel waardoor de lichtstraal ook meebeweegt.
Jovic zijn onderzoek past in de trend van gezondheidszorg op afstand, ook wel telegeneeskunde genaamd.
Een lens en spiegel ineen maken is een nieuwe aanpak. Dankzij MEMS technologie kan een silicium chip hetzelfde als grootschalige apparatuur.
Puzzel
Trots haalt Jovic het prototype uit de kast. De chip is volledig gefabriceerd in het Else Kooi Laboratorium aan de TU Delft. Hij presenteerde het onlangs op een conferentie. “We hebben het nog niet getest op de huid. Maar we hebben al wel gedemonstreerd dat je er mee kunt scannen”, zegt hij. “Het is wel ons uiteindelijke doel om het op de huid te testen en dat is ook zeker mogelijk.” Jovic heeft daarmee een grote stap gezet in de ontwikkeling van een penvormig apparaat, dat straks misschien wel bij huisarts in de praktijk ligt. Hij toonde aan dat je het scanproces kunt uitvoeren met een machine die in je hand past.
Omdat het apparaat zo klein is, was het ontwerp van de indeling van de MEMS chip cruciaal. Welk component plaats je waar en hoe verbind je het met andere onderdelen? Als een architect was Jovic voortdurend aan het ontwerpen en indelen. “Ik ging vaak ’s ochtends eerst naar mijn whiteboard om een indeling te maken. Ik was steeds bezig hoe ik alles het slimste kon bouwen en met elkaar kon verbinden. Dat deed ik gelukkig niet alleen. Ik heb veel hulp gekregen van andere onderzoekers en collega’s van TU Delft en Medlumics.”
Het was echt een grote puzzel, zegt hij. Alles moest perfect passen en dat doet het nu uiteindelijk. Hij hoopt dat het onderzoek wordt voortgezet. Als er nieuwe financiering voor het project komt, dan kan er binnen een jaar een verbeterd prototype zijn, zegt Jovic. Binnen drie tot vijf jaar kan het apparaatje op de markt komen. “Zodat huisartsen het in hun praktijk kunnen gebruiken en het alleen nog maar boven een verdachte moedervlek hoeven te houden.”
Tekst: Robert Visscher | Foto: Mark Prins | November 2017