Vierdimensionale non-invasieve scan kan kijkoperatie pols voorkomen
De pols is een extreem ingewikkeld gewricht. De meeste mensen zullen daar zelden of nooit bij stilstaan, totdat zich een polsblessure aandient. Ook voor in hand- en polsletsel gespecialiseerde artsen is het vaak een hele toer om de juiste diagnose te achterhalen. Ondanks moderne scanmogelijkheden in 2D of 3D is vaak nog een kijkoperatie nodig. Nog wel. Want de kans bestaat dat Four-dimensional Computed Tomography (4DCT) nieuwe non-invasieve polsdiagnostiek mogelijk maakt. Om dat uit te zoeken, stelde de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) een miljoenenbedrag beschikbaar. Het onderzoek wordt geleid door plastisch chirurg Brigitte van der Heijden, verbonden aan zowel het Radboudumc als ook aan het JBZ. Technisch geneeskundige Maranda Haenen promoveert op het onderwerp.
"Een kijkoperatie is invasief met alle nadelen die dat met zich meebrengt"
Dit artikel is geen anatomische les. Je hoeft dus niet te onthouden dat een polsgewricht bestaat uit een ingewikkeld samenspel van kleine handwortelbeentjes, onderarmbeenderen, handbeenderen, banden, kapsels en spieren. Ook niet dat hand- en polsblessures de meeste sociale en economische impact hebben in vergelijking met andere letsels van het bewegingsapparaat. Het verlies van arbeidsproductiviteit door polsblessures in Nederland wordt geschat op meer dan een half miljard euro per jaar. Niet zo raar dus dat er in de onderzoekswereld wordt nagedacht over mogelijkheden om diagnostiek en behandelmogelijkheden te verbeteren.
‘Toen ik van een Radboud-radioloog hoorde dat we een vierdimensionale CT-scan hadden gekregen, werd ik gelijk enthousiast’, vertelt Brigitte van der Heijden. ‘Samen met onze collega’s van technische geneeskunde en een aantal studenten van Universiteit Twente hebben we een onderzoeksopzet uitgewerkt, waarvoor we een landelijke NWO-subsidie kregen plus een junior research grant, die door het JBZ en het Radboudumc samen is binnengehaald.’
Google Maps
3D is bekend, maar wat is een vierdimensionale CT-scan? Maranda Haenen: ‘Met een 3D CT-scan kun je alle botten en botjes in beeld brengen. Bij 4D komt de dimensie tijd erbij. In korte tijd maakt de scanner een serie beelden van de bewegende pols. Die beelden kun je achter elkaar zetten en afspelen als een filmpje. Juist bij een pols is een statisch 3D-beeld totaal anders dan een 4D-filmpje waarop je bewegingen kunt zien. Omdat de pols zoveel onderdeeltjes heeft die in alle richtingen synergetisch kunnen bewegen, zijn artsen gebaat bij bewegende beelden.’
De 4D-techniek wordt al langer toegepast bij thoraxchirurgie en bij orthopedie. Bij dat laatste specialisme gaat het over kniegewrichten. ‘Het gewricht in beweging zien is cruciaal’, stelt Brigitte van der Heijden, ‘ik vergelijk het wel eens met Google Maps. Als je als chauffeur alleen een kaart van het gebied zou zien, zonder dat er iets meebeweegt, dan werkt het niet.’
Meetbare uitkomsten
Het onderzoek naar 4DCT loopt nog, dus de onderzoekers willen niet te hard van stapel lopen. Wel is duidelijk dat ze grote voordelen zien als zou blijken dat de techniek een goed alternatief is voor kijkoperaties. Haenen: ‘Een kijkoperatie is invasief met alle nadelen die dat met zich meebrengt, zoals een langere hersteltijd en kans op complicaties. Bovendien is het resultaat operateur-afhankelijk. Ik verwacht dat wanneer je met 4DCT vergelijkbare diagnostische resultaten boven water kunt krijgen, deze nieuwe scantechniek de voorkeur zal krijgen.’ Van der Heijden: ‘Als plastisch chirurg zou het me ook enorm helpen om op basis van korte 4D-filmpjes allebei de polsen van de patiënt te kunnen vergelijken. Idem om na een behandeling te kunnen controleren wat het effect is geweest. Dat maakt de uitkomst van de verleende zorg beter meetbaar.’
Versie 1.0
Een 4DCT is binnen een kwartier gemaakt, vertelt Maranda Haenen. Ze maakt duidelijk dat één zo’n scan uit minimaal honderd CT-scans bestaat, die naderhand zodanig worden bewerkt dat de bewegingsmomenten goed zichtbaar zijn. Brigitte van der Heijden: ‘In de huidige experimentele fase declareren we het als een gewone CT-scan. Maar op termijn is er een passend terugverdienmodel nodig, anders krijgen ziekenhuizen de investering er niet uit. Maar het is hoe dan ook veel goedkoper dan een kijkoperatie.’
Na het includeren van voldoende patiënten met polsletsels, is begonnen met het analyseren van alle data. Het onderzoek moet uitwijzen welke scan-beelden het meest relevant zijn. Hiervoor wordt ook Artificial Intelligence ingezet. Machine learning moet helpen om sneller conclusies te kunnen trekken uit de grote hoeveelheid data. Haenen: ‘In mei 2023 startte ik mijn promotieonderzoek, toen moesten we alles nog opbouwen. Inmiddels hebben we alle processen al flink geoptimaliseerd. Ik durf te stellen dat we nu met versie 1.0 werken.’ Van der Heijden: ‘De afgelopen jaren is er vanuit het Radboudumc en de Universiteit Twente al veel werk verzet voor dit onderzoek. Momenteel is er opnieuw een nieuwe student van Universiteit Twente aan het werk en lopen er drie promotietrajecten om nog andere aspecten uit te zoeken.’
Opmars
Wat is het uiteindelijke doel? Brigitte van der Heijden: ‘We streven ernaar dat 4DCT de voorkeursdiagnostiek wordt bij polsletsels. Daarnaast is het op meer momenten inzetbaar. Ik denk dan aan controles, maar ook aan preventie. Op basis van de 4DCT-beelden kun je bijvoorbeeld beter adviseren wat betreft het tegengaan van slijtage van de pols. We weten dat polsletsels regelmatig leiden tot een instabiel polsgewricht. Die instabiliteit zie je niet op gewone, stilstaande scans. Terwijl die instabiliteit tot ernstige slijtage kan leiden.’
Wat voor polsdiagnostiek met 4DCT-beelden geldt, is mogelijk ook van toepassing op enkels, schouders en andere gewrichten, denken beide onderzoekers. Anders gezegd: het lijkt een kwestie van tijd voordat 4DCT aan een niet te stuiten opmars begint.
"Toen ik van een Radboud-radioloog hoorde dat we een vierdimensionale CT-scan hadden gekregen, werd ik gelijk enthousiast"