Neurochirurg Dr. Johnny Duerinck wist enkele jaren geleden al dat augmented reality (AR) ingang zou vinden in het operatiekwartier. “Toen Microsoft in 2015 de HoloLens lanceerde dacht ik: dit is de toekomst.”

“Een van mijn onderzoekdomeinen zijn hersentumoren, waarvoor ik een dag in de week op de afdeling oncologie werk. De mensen die daar op raadpleging komen, hebben vaak geen therapeutische opties meer zodat er een grote nood is aan nieuwe, experimentele behandeling en onderzoek. We trachten daarmee een betere prognose te bieden voor de patiënten. Momenteel richten we ons op immuuntherapie voor behandeling van kwaadaardige hersentumoren. Hierbij wordt de medicatie onder andere rechtstreeks in de hersenen gebracht tijdens een operatie, hetgeen tot betere resultaten schijnt te leiden dan toediening via de bloedbaan. We zijn het enige centrum ter wereld die deze specifieke medicatie in of rondom de tumor toepast. Dit onderzoek, maar ook alle vorige onderzoeken die ik samen met Professor Neyns uitvoerde op de dienst oncologie, hebben me onder andere geleerd mijn klinische taak te combineren met het experimentele van het onderzoek.”

 

Het is niet eenvoudig om de 3-dimensionale anatomie zoals die wordt weergegeven via de beeldvorming correct te interpreteren.

 

Visuele controle

“Op basis van deze ervaringen kon ik ook een nieuw onderzoeksdomein naar augmented reality binnen de chirurgie uitwerken. Iets wat me steeds opviel tijdens mijn opleiding is dat je binnen de meeste chirurgische disciplines geen volledige visuele controle hebt op wat je aan het doen bent. Meestal zie je een afwijkende anatomie en daarrond niets, zodat je op gevoel, ervaring en 3D-mentalisatiecapaciteiten moet vertrouwen. Vaak is het ook gewoon nodig een grotere incisie te maken en normale anatomie bloot te leggen om een goed referentiepunt te hebben. Nu bestaat er binnen de neurochirurgie al enige tijd een systeem van neuronavigatie. Hierbij kan de anatomie van de patiënt in de diepte gecorreleerd worden aan de patiënt in zijn positie in het operatiekwartier. Met een pointer kan dan op een bepaald punt op de patiënt gehouden worden waarbij de positie van de tip van dat instrument binnen de anatomie van de patiënt op een scherm wordt weergegeven. Zo weet je op elk moment waar je je bevindt en waar je naartoe gaat bij voortschrijden van de operatie.

Dit systeem heeft een enorme impact gehad op de neurochirurgie en in mindere mate op andere chirurgische disciplines. Maar ik vind het kijken op een scherm niet logisch: je moet opkijken van het operatieveld om je positie te kennen, hetgeen de voortgang van de operatie verstoort. Ook is het niet eenvoudig om de 3-dimensionale anatomie zoals die wordt weergegeven via de beeldvorming correct te interpreteren.”

 

Dit is een nieuwe manier van opereren. Uiteindelijk zullen ook alle andere disciplines hier gebruik van kunnen maken.

 

Op een wetenschapsdag

“Toen Microsoft met de HoloLens hun eerste augmented realitysysteem lanceerde in 2015 dacht ik: dit is de toekomst. Want daarmee kan je de hele anatomie virtueel in 3D projecteren op de patiënt, en als het ware doorheen de patiënt kijken. Een paar jaar geleden stond ik met onze dienst op een wetenschapsdag van de VUB en had ik het navigatietoestel meegebracht om te demonstreren, onder andere aan een paar mensen van Brubotics. Daar is een samenwerking uit ontstaan met ETRO en samen met de ingenieurs hebben we het daaruit ontstane idee voor implementatie dan uitgewerkt. Op basis van deze resultaten en een proof-of-concept vroegen we bij IMEC een ICON-beurs aan en vormden we een consortium met de ETRO, ORTHO en SMIT-onderzoeksgroepen van de VUB en een aantal bedrijven.

In oktober 2018 gingen we van start met dit project. Het behandelt de vele aspecten van het op de HoloLens weergeven van beeldvorming, als 3d-objecten geprojecteerd op de patiënt. Ons onderzoek richt zich op de technische aspecten en op toepasbaarheid binnen neurochirurgie en orthopedie. Maar het uiteindelijke vooruitzicht is veel breder dan die toepassingsgebieden. Dit is een nieuwe manier van opereren, waarbij meer minimaal invasieve procedures mogelijk worden. Dat betekent voor de patiënt minder bloedverlies, kortere operatieduur, minder pijn na de operatie en een kortere revalidatietijd. Uiteindelijk zullen ook alle andere disciplines hier gebruik van kunnen maken. Er is nog heel wat ontwikkelingswerk nodig om dit alles mogelijk te maken, maar dat maakt het natuurlijk interessant.”

 

Het grote voordeel van het UZ Brussel en de verbinding met de VUB is dat er minder barrières zijn om aan klinisch onderzoek te doen.

 

Technieken valideren

“Ik heb veel interesse in dat technisch aspect maar ik ben geen ingenieur. Met mijn onderzoeksgroep C4N helpen we ingenieurs en bedrijven met de ontwikkeling door mijn visie te geven op wat er zou moeten mogelijk zijn. Maar het is daarnaast ook mijn taak om de technieken te valideren in het operatiekwartier aan de hand van klinische studies. Hierbij worden de resultaten van de standaard manier van werken bij het verwijderen van een hersentumor of bij plaatsen van een drainagesysteem in de hersenen vergeleken met dezelfde procedures wanneer uitgevoerd met hulp van de Microsoft HoloLens. Hiermee, maar ook aan de hand van enkele preklinische studies op modellen, hopen we ook aan te tonen dat de leercurve voor bepaalde procedures veel vlakker wordt, doordat alles veel visueler wordt. Recent zijn we effectief van start gegaan met patiënten in de studie.”

Geen barrières opwerpen

“We zijn als enige ziekenhuis in België bezig met klinisch valideringsonderzoek voor gebruik van de HoloLens bij neurochirurgische operaties. Het grote voordeel van het UZ Brussel en de verbinding met de VUB is dat er minder barrières zijn om aan klinisch onderzoek te doen, zelfs in tijden van toegenomen administratieve last. Ideeën worden gestimuleerd, en je wordt aangespoord om initiatieven te nemen en ondersteund waar nodig. Dankzij deze cultuur, die me met de paplepel werd ingegeven, was ik in staat om dit en vele andere projecten op te zetten, en ik tracht de waarden ook over te brengen aan de mensen die ikzelf begeleid. De VUB-attitude om geen barrières op te werpen werpt zijn vruchten af.”

--

Ontdek alle artikels van het UZ Brussel in ons feestmagazine:

--

Een volledig overzicht van ons feestmagazine vindt u hier.

Lees meer over: