Rick Waasdorp is winnaar van de IMDI Talentprijs 2019-2020. Tijdens zijn afstudeeronderzoek combineerde hij twee verschillende technieken om spiercontracties op zeer snelle tijdschaal in beeld te brengen.

Momenteel bestaan er geen niet-invasieve diagnostische technieken die de efficiëntie van krachtoverbrenging in de spier of de voortgang van spierdystrofie kunnen meten. Bij Duchenne wordt spierweefsel afgebroken en vervangen door vet, maar de via MRI gemeten mate van vervetting van spieren is slechts deels bepalend voor het krachtverlies in patiënten. Andere methoden om spierefficiëntie te meten, beschadigen het resterende spierweefsel waardoor deze tests het ziektebeeld verergeren. Rick maakte gebruik van recente ontwikkelingen in de echoscopie om op een compleet nieuwe tijdschaal naar zeer snelle lichamelijke processen te kijken, die als diagnostische techniek is in te zetten.

Op kleinere schaal

De afstudeeropdracht van Rick is gebaseerd op een onderzoeksidee van de afdeling Biomechanical Design van de TU Delft, bedoeld om inzicht te krijgen in wat er op elektrisch en mechanisch vlak binnen een samentrekkende spier gebeurt. Welke krachten ontstaan in de spier en hoe leiden die tot beweging?

Met een gespecialiseerde spierstimulator bracht hij gecontroleerd schokken toe aan zijn eigen arm (of die van zijn vrienden en huisgenoten). Vervolgens bracht Rick via ultrafast ultrasound met een veel hogere frame-rate dan bij conventionele ultrasound, met sub-milliseconde-resolutie in beeld wat er gebeurde. Die metingen combineerde hij met elektromyografie. Daarbij trof hij een mechanische golf aan die zich door de spier beweegt ten gevolge van een elektrische activatiegolf. Om de metingen uiteindelijk te kunnen interpreteren, heeft Rick een nieuw soort spiermodel ontwikkeld. Daarbij gaat het om computersimulaties van spiercontracties die regionale verschillen in de spier kan simuleren.

Modelsimulaties van lengte en snelheid sarcomeren
Overzicht van de experimentele opzet

Stip op de horizon

Een patiëntgroep die baat kan hebben van de nieuwe techniek is Duchenne of Becker spierdistrofie. Bij deze ziekten ontbreekt het eiwit dystrofine, waardoor krachten binnen een spier mogelijk minder efficiënt worden overgebracht. Met deze techniek is precies te zien welk deel van een spier geactiveerd is, en hoe deze regionale activatie zich uit in spierbeweging. Spiertesten bij Duchenne-patiënten leveren extra schade aan de spier op. Rick’s methode kan leiden tot een nieuwe diagnostische techniek die zonder schade te veroorzaken aan de spier, kan vaststellen of de spiercontractie door nieuwe behandelopties efficiënter wordt.

Unieke combinatie

Het gebruik van ultrasound of EMG om processen in spieren in beeld te brengen wordt al langer toegepast. Maar uniek in het afstudeeronderzoek van Rick is de combinatie van twee metingen: ultrafast ultrasound (UUS) en high-density elektromyografie (HD-EMG). Deze leggen de excitatie en contractie van de spier, de voortbeweging van elektrische golven binnen de spier en de hierop volgende samentrekking van spiervezels, met hoge resolutie vast, voor het eerst op sub-milliseconden en sub-millimeter schaal.

Na het afstudeeronderzoek

Tijdens zijn studie aan de TU Delft gaf Rick een presentatie over de resultaten van zijn onderzoek op het IEEE International Ultrasonic Symposium in Glasgow, oktober 2019. Binnenkort volgt ook een publicatie over zijn onderzoek.

Rick’s supervisors zoeken naar financiering voor een vervolgonderzoek, waarbij hij graag betrokken wordt. Intussen is hij begonnen aan een PhD project waarin hij – wederom gebruik makend van echoscopie - onderzoek doet naar de hersenen.

IMDI Talentprijs

De IMDI Talentprijs is een jaarlijks uit te keren prijs voor het beste afstudeeronderzoek over een nieuw medisch hulpmiddel en/of een daaraan gekoppelde e-healthtoepassing. Het IMDI Talentfonds kent hiervoor een prijs van €1500 toe. Naast Rick waren er nog twee genomineerden: Laura Bentvelzen en Loes Hullegien. Zij deden respectievelijk onderzoek naar het genereren van synthetische CT-scans en de ontwikkeling van een virtuele geleidelijn voor mensen met een visuele beperking.

Colofon

ZonMw stimuleert gezondheidsonderzoek en zorginnovatie. ZonMw financiert gezondheidsonderzoek en stimuleert het gebruik van de ontwikkelde kennis - om daarmee de zorg en gezondheid te verbeteren. ZonMw heeft als hoofdopdrachtgevers het ministerie van VWS en NWO.

Voor meer informatie over IMDI Talentprijs kunt u contact opnemen met via het e-mailadres imdi@zonmw.nl.
Interview met: Rick Waasdorp
Tekst: Luc van den Abeelen

Naar boven
Direct naar: InhoudDirect naar: Onderkant website