De hersenactiviteit tijdens handelingen was tot nu toe een blinde vlek voor onderzoekers – onder de scan ligt iemand immers stil. Het Erasmus MC werkt nu als een van de eerste ziekenhuizen ter wereld met een ‘echohelm’, waarbij je gewoon kunt bewegen.
Hanneke de Klerck is wetenschapsredacteur van de Volkskrant.
Stop mensen in een scanner en je krijgt een heel aardig beeld van hun brein. Maar ze liggen er stil. Je kunt ze vragen te denken aan rondlopen en dan iets zien gebeuren in het hersengebiedje dat rondlopen aanstuurt, maar zo zie je niet wat er gebeurt als iemand echt loopt. In het Erasmus MC kan dat nu wel, voor het eerst.
Pieter Kruizinga, hoofd van het BrainEcho Lab van het Rotterdamse ziekenhuis, en Sadaf Soloukey, die op het onderzoek promoveerde en net is begonnen met haar opleiding tot neurochirurg, verwachten dat hun nieuwe inzet van echografie op termijn goed nieuws betekent voor patiënten met ernstige aandoeningen als beroerten of hersentumoren. Het onderzoek waarin ze beschrijven hoe, verscheen woensdag in het wetenschappelijk tijdschrift Science Advances.
Op een tafel in het lab liggen twee helmen, op maat gemaakt voor de patiënt met hersenletsel op wie ze de afgelopen twee jaar metingen hebben verricht. Daarnaast een schedeldak, om te laten zien hoe dik bot is. En dan nog een dunner, homogeen kunststof plaatje, als voorbeeld van het materiaal waarmee een kapotte schedel kan worden gerepareerd.
Want dat is een voorwaarde voor de nieuwe toepassing. Geluidsgolven kunnen weefsel en bloedvaten zichtbaar maken, maar niet binnen die dikke schedel. De echo’s die dan terugkeren zijn te zwak om te meten.
Kunststof is dun genoeg. Chirurgen gebruiken het bijvoorbeeld voor patiënten bij wie de hersenen zo zwellen dat er ruimte moet worden gemaakt, of bij wie de schedel ernstig is beschadigd. De patiënt die voor dit onderzoek werd gevolgd is een dertiger die een zwaar ongeluk heeft gehad. Hij spreekt en loopt nu moeilijker. Voor hemzelf kunnen de onderzoekers niet veel betekenen, maar hij vond het belangrijk om mee te doen voor mensen na hem.
‘We kunnen nu live in het brein kijken, terwijl iemand alledaagse handelingen uitvoert in de echte wereld’, zegt Soloukey. Ze lieten hun proefpersoon lopen met zijn helm op en een echokop daarin gemonteerd, en vroegen hem handelingen uit te voeren, zoals de lippen likken. Dat leverde een enorme berg data op.
Daaruit wijs worden was lastig, zegt ze, want zo goed kennen neurowetenschappers de weg in het brein nog niet. ‘Maar om beter te kunnen behandelen, moet je beter begrijpen wat er gebeurt. Als je ziet welke gebieden wat doen, zowel in het zieke als in het gezonde brein, vergroot dat de kennis. Die informatie kun je gebruiken om veiliger te opereren.’
Er is een andere manier om te bepalen welk gebied wat doet: hersenchirurgie uitvoeren op wakkere patiënten. Als de chirurg hersenen prikkelt in het taalgebied, kan hij bijvoorbeeld constateren of dat de spraak van een patiënt beïnvloedt.
Het breinlab mag al langer metingen doen tijdens zulke operaties, zegt Soloukey, en dat levert waardevolle informatie op: daar zit de spraak, dat stukje maakt iemand aan het stotteren. Maar op de operatietafel wordt een patiënt maximaal twintig minuten langer wakker gehouden voor de studiemetingen, anders is het te belastend. ‘En zodra de schedel gesloten is, zijn wij de patiënt kwijt. Dan kunnen we niet meer kijken wat er in zijn brein gebeurt, wat de hersenactiviteit is, of er tumorgroei is.’
Echografie is vooral bekend van zwangerschap. Op echo’s zijn ongeboren baby’s best goed te zien, maar in dit onderzoek gaat het om echo’s op steroïden, zoals Pieter Kruizinga ze graag noemt. Tien, twintig beelden per seconde om een foetus zichtbaar te maken, tegenover tien- tot twintigduizend per seconde voor het brein.
Soloukey laat kleurenbeelden van hersentumoren zien, waarop de kleinste bloedvaten zichtbaar zijn. Maar voor opererende neurochirurgen blijft het verschil tussen goede en slechte bloedvaten moeilijk te zien. ‘We zouden met onze echografie, puur op basis van de bloedsomloop, chirurgen kunnen helpen’, zegt Kruizinga. ‘Zodat ze weten welke bloedvaten ze moeten hebben en welke juist niet.’
Normaal gesproken wordt bij mensen met een hersentumor een stuk uit de schedel genomen en teruggeplaatst als de tumor is verwijderd. Maar een kunststof plaatje is even stevig en groeit net zo goed vast, zegt Kruizinga. Hij denkt dat patiënten best een plaatje zouden willen, als dat betekent dat hun behandelaren met echografie beter en eerder kunnen zien of een tumor terug groeit.
Op MRI-scans, die meestal worden gebruikt, zien behandelaars ook hersenweefsel, maar niet zo precies als met een supersnelle echo. Het verschil tussen gezond en afwijkend weefsel is vaak onduidelijk, zeker in een vroeg stadium en na chemo- of radiotherapie. Daardoor kunnen controles na een hersenoperatie valse geruststelling geven, of geen uitsluitsel. Een MRI maken duurt bovendien langer, is duurder, lawaaiig en een patiënt moet ervoor stilliggen. Zelfs je lippen tuiten is vaak al te veel beweging.
‘Wat ons uniek maakt’, zegt Soloukey, ‘is dat we in de hersenen kunnen zien wat er gebeurt als iemand beweegt. We weten nog zo weinig van de hersenen. In welk ander medisch vakgebied kun je nu nog zo veel wezenlijke ontdekkingen doen over een orgaan?’
En wie weet, zegt Kruizinga, wordt het in de toekomst toch mogelijk door de schedel heen echo’s te maken. Via de slapen misschien, waar de schedel het dunst is, of bij baby’s via de fontanel, waar de schedel nog niet gesloten is.
En kijk, hij heeft hier een plat, smal, langwerpig plaatje, een echokop met duizenden sensoren die door een gespecialiseerd bedrijf uit Delft is ontwikkeld. Veel kleiner dan de grote echokop op de helm – voor het onderzoek van de afgelopen jaren zijn bestaande instrumenten gebruikt. ‘Stel dat we dit tijdens een operatie via een gaatje in de schedel kunnen brengen. Dat zou chirurgen de hele tijd kunnen laten zien waar veilig geopereerd kan worden.’
Luister hieronder naar onze wetenschapspodcast Ondertussen in de kosmos. Kijk voor al onze podcasts op volkskrant.nl/podcasts.
Alles over wetenschap vindt u hier.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant