Nieuwsberichten

Dwarslaesiepatiënten beter af met druksensoren

Marjan Aarnoutse – Sanne is ervan overtuigd dat er in de medische wereld nog veel verbeterd kan worden als natuurkunde daar een grotere rol in krijgt. Ze kwam er in haar derde studiejaar achter, toen ze in het kader van de minor Medische Technologie nadacht over een manier om de zithouding van dwarslaesiepatiënten te meten. De patiënt zelf voelt niet dat hij naar voren schuift en loopt zo ongemerkt inwendige wonden op. Verpleegkundigen voorkomen die situatie nu met een plastic zeiltje in de rolstoel. Liever zouden ze een signaal krijgen als de patiënt onder te veel schuifspanning staat. Sanne, Rishi en de andere studenten uit hun projectgroep kwamen met een oplossing waar natuurkunde aan ten grondslag ligt.  

De minor Medische Technologie valt onder de opleiding Technische Natuurkunde en is in blok 4 van het afgelopen studiejaar voor het eerst aangeboden. Aangezien de minor breed is en het natuurkundedeel zicht richt op de basisprincipes achter diverse technieken trekt de minor studenten die vooral het maatschappelijk belang interessant vinden. Ook studenten van andere opleidingen van TIS dus, wat betekent dat er in multidisciplinaire projectgroepen wordt gewerkt. Rishi en Sanne vonden de opzet van de minor heel handig aangezien ze de eerste vier weken kennis en medischtechnologische vaardigheden opdeden die ze tijdens de projectweken erna goed konden gebruiken. Tussendoor waren er gastlessen waarin de toepassing van de theorie wordt toegelicht én was er een excursie naar het Erasmus MC. Dat was het moment dat Rishi besloot daar zijn afstudeerstage te doen: “De excursie was supercool. We zagen hoe natuurkunde in de praktijk wordt gebruikt en dat mensen daar echt iets aan hebben.”  

De theorie die in de eerste weken wordt aangeboden, geeft de student inzicht in zowel bestaande technieken in de zorg als in opkomende medische technologieën: spectroscopie, fiber optic sensing, smart wearables. De bijbehorende practica hebben veel weg van een proeftuin waar ideeën getest kunnen worden. Er is bijvoorbeeld een dummy-arm waar water doorheen stroomt. Als je daar met een ultrasoundprobe (echoscoop) op richt, kun je reflectie van de golf opvangen. Daarmee kun je iets zeggen over de stroomsnelheid van het water in de arm. Maar het gaat bij de practica ook om vragen als: hoe meet je met een röntgenapparaat, wat kun je wel en niet zien qua contrasten, hoe werkt bloeddruk meten? 

Tijdens het projectdeel van de minor werken studenten in kleine groepjes aan verschillende opdrachten van externe opdrachtgevers. Voorwaarde voor zo’n opdracht is dat deze met simpele middelen op school uit te voeren is. Voor de groep van 40 studenten waren 11 opdrachten voorhanden. Er was een groepje dat werkte aan het meten van het gebruik van een prothese: loopt die persoon met die beenprothese wel goed? Een ander groepje ontwikkelde een meetpen voor het meten van de viscositeit van vloeistoffen, belangrijke informatie voor een kok die maaltijden voor mensen met slikproblemen bereidt. Het project dat veruit favoriet was, was de ‘smart wc’, een wc die informatie geeft over de gezondheid van de bezoeker.  

Sanne en Rishi vonden de meeste projecten heel boeiend maar kozen voor het eerdergenoemde meetinstrument om wonden door schuifspanning bij dwarslaesiepatiënten te voorkomen. Ze hadden fijn contact met de opdrachtgever van Rijndam Revalidatie. Met hem brachten ze de randvoorwaarden in kaart en verder kregen ze van hem veel vrijheid. Hun eerste idee was gebaseerd op spectroscopie: ze schenen met licht op het weefsel en analyseerden het signaal dat de huid terugstuurde. Dat signaal zegt namelijk iets over het weefsel. Het bleek geen betrouwbare methode aangezien niet met zekerheid te zeggen viel of het schuifspanning of andersoortige druk was die ten grondslag lag aan de gemeten waardes. Op naar het volgende idee dus. Met druksensoren die ze uit weegschalen van Blokker gehaald hadden, maakten ze een eigen opstelling. Daarvoor moest een elektrische schakeling met een Arduino worden gemaakt. Voor de leken onder ons: met behulp van een Arduino kun je de gemeten waardes opslaan en doorsturen. De sensoren werden op een stoel bevestigd en daar zijn de projectgroepleden om en om op gaan zitten. Ze keken naar de waardes bij een rechte zithouding en vergeleken die met die bij een onderuitgezakte houding. Dat leverde goede resultaten op. Het groepje had niet de tijd om het idee verder uit te werken, maar alle partijen waren goed te spreken over de oplossing. Schuifspanning blijft een lastig concept omdat deze inwendig zit en dus niet te meten is. 

Voor Rishi is er een wereld opengegaan: “Ik koos deze minor omdat ik wel eens wilde zien wat ze te bieden hadden. Ik wist niet dat er toepassingen waren vanuit de natuurkunde in de medische wereld. Sanne wist dit al wel, maar zij heeft weer ontdekt dat je de materie vanuit verschillende richtingen kunt benaderen. “Ook met beeldbewerking bijvoorbeeld, dat is weer een heel andere tak.” Het zal geen verrassing zijn dat ze allebei kiezen voor een afstudeerstage in de medische richting. De tijd van plastic zeiltjes in rolstoelen ligt binnenkort vast achter ons. 

Rishi en Sanne
Druksensoren op een stoel
Handschoen voor thuisrevalidatie waarmee buiging van vingerkootjes gemeten wordt
Poster over het exoskelet