3D-scan verbetert gezichtsoperaties ‘Onze kracht is dat we alles geïntegreerd hebben.’ De wachtkamer zit flink vol. Naar schatting 25 mensen zitten op rode plastic stoelen, lezen tijdschriften en kijken op horloges. We zijn in het UMC St. Radboud Nijmegen. Zoals afgesproken hebben we vanaf de ingang, route nr. 589 gevolgd tot aan de balie van afdeling Mondziekten, Kaak- en Aangezichtschirurgie. De receptioniste kondigt de interviewer aan. Even wachten nog op Thomas Maal, die meer kan vertellen over het succesvolle STW-project “3D reconstructieve gezichtschirurgie”. Zachte geluiden uit de wachtkamer dringen door. Alle mensen hier wachten in feite tot ze geholpen worden met behulp van de technologie die Thomas heeft ontwikkeld. Thomas (lang, wit overhemd, donker haar, vlotte prater) arriveert snel en leidt ons via een heel andere route naar zijn kamer. Die nogal achteraf ligt. 'We krijgen een nieuw gebouw. Tot het zover is zitten we in dit noodgebouw.' Driedimensionale gezichtschirurgie, hoe werkt het? Het menselijk aangezicht is een complexe structuur die onderverdeeld kan worden in drie groepen: weke delen (huid, spieren, vetweefsel, etc.), botstructuren en tanden. 3D-scans kunnen een nauwkeurig beeld maken van deze verschillende structuurgroepen. Voor het vastleggen van de huid kan gebruik gemaakt worden van een 3D-camera die het huidoppervlak op een fotorealistische manier weergeeft in drie dimensies. Voor het vastleggen van de botstructuren van het aangezicht wordt gebruik gemaakt van cone-beam CT (een goed alternatief voor conventionele CT met minder nadelige effecten). De tanden kunnen met behulp van digitale gebitsmodellen worden vastgelegd.
Botstructuren van het gezicht
Betere informatie Wanneer een patiënt een operatie aan het gezicht ondergaat (bijvoorbeeld een operatie waarbij de onderkaak naar voren of achteren moet worden geplaatst) wordt het hoofd van de patiënt gescand met behulp van deze technieken. Thomas Maal en zijn team ontwikkelden een 3D-model waarmee de verschillende structuren kunnen worden samengevoegd. Hierdoor komen de sterke punten van elke techniek tot uiting. Dit 3D-model bevat nauwkeurige en realistische informatie van de huid (verkregen uit de 3D-foto), nauwkeurige informatie van de botstructuren (verkregen uit de cone-beam CT) en nauwkeurige tandinformatie (verkregen uit de digitale gebitsmodellen). Bij de voorbereiding van operaties in het aangezicht heeft een dergelijk fusiemodel grote voordelen. Dit soort technieken zijn breed toepasbaar, van het voorbereiden van complexe gezichtsoperaties tot het verwijderen van verstandskiezen.
Botstructuren van het gezicht met implantaten
3D Lab Op de afdeling Mondziekten, Kaak- en Aangezichtschirurgie werd in 2006 het 3D Lab opgericht, dat zich bezighoudt met het toepassen van dit soort nieuwe technieken in de klinische praktijk. Het doel is beter helpen van patiënten en optimaliseren van de patiëntenzorg.
Botstructuren van het gezicht met implantaten – een nieuwe kaaklijn
We gaan zitten aan een krap tafeltje. De ramen in deze kamer kijken uit op een klein stukje groen tussen oprijzende, witte ziekenhuismuren. Hoe is het begonnen? 'In 2006 ben ik bij het project gevraagd om het 3D Lab op te zetten. We deden het samen, Joanneke Plooij, en ik, op een project van professor Stefaan Bergé. Plooij komt uit de medische hoek en ik uit de technische hoek. Het is begonnen bij de 3D planning van tandimplantaten.' Dat was het STW-project? Knikt. 'Ja. We hadden in dat project drie belangrijke doelgroepen. Eén: Dento-alveolairechirurgie. Daaronder verstaan we met name het verwijderen van verstandskiezen en achtergebleven wortels in de kaak en het plaatsen van implantaten. Twee: Aangezichtschirurgie. Hieronder vallen bijvoorbeeld patiënten met aangeboren gezichtsafwijkingen, patiënten die een ernstig ongeluk hebben gehad, of baby's met schedelafwijkingen. En drie: Reconstructieve chirurgie in oncologie. Op dat laatste zijn we ons de laatste tijd steeds meer aan het richten.' Oncologie Waarom oncologie? Oncologie is natuurlijk wel een steeds groter wordend aandachtsgebied.' Glimlacht verontschuldigend. 'We werkten in het project samen met het bedrijf Medicim. De pech is dat zij overgenomen zijn door
een groot bedrijf en de ontwikkelingen hierdoor beperkt werden.. Wij zijn daardoor zelf aan de slag gegaan met het ontwikkelen van 3D planningen binnnen de oncologie. Werken jullie samen met andere ziekenhuizen? Enthousiast. 'Jazeker. Door STW en de ontwikkeling van de verbeterde chirurgische 3D planningen zijn er nu samenwerkingsverbanden met AMC en UMC. Dat gaat heel goed. Ook werken we samen met de Isala Klinieken in Zwolle Waar wij gezamenlijk met behulp van 3D beeldvorming kaakoperaties voorbereiden.' Zijn er ook dit soort 3D-scanners in andere ziekenhuizen? ‘Dit specifieke type 3D scanners worden in steeds meer ziekenhuizen beschikbaar. Onze kracht is dat we alle verschillende technieken geïntegreerd hebben. Door de korte lijntjes tussen onze artsen en technici staat iedereen open voor de mogelijkheden van de techniek. Soms is het lastig artsen uit andere ziekenhuizen daarvan te overtuigen, aangezien zij een bepaalde manier van werken gewend zijn.’ Denkt even na. 'We werken ook veel samen met andere afdelingen zoals keel, neus en oorheelkunde, plastische chirurgie en neurochirurgie. Als ze onze 3D-scan gezien hebben, zien ze dat het werkt.' Zijn er al 3D-scanners in de rest van de wereld? ‘Ja, maar er zijn in de wereld nog niet veel 3D Labs waar technici en medici samen werken om deze technieken efficiënt in de kliniek toe te kunnen passen.’ Waarom een scan? Wanneer krijgt een patiënt een 3D-scan? Geroutineerd. 'Alle patiënten die geopereerd worden krijgen een 3D foto, deze foto´s zijn niet schadelijk omdat het gebaseerd is op de normale fotografie techniek. Wanneer het noodzakelijk is voor de voorbereiding wordt eveneens een scan van de botstructuren gemaakt. We hebben een speciaal 3D-spreekuur. Een half uur per patiënt. Als er bijvoorbeeld een probleem is in het aangezicht, dan kunnen we hier aan de patiënt vertellen wat er wel en wat niet mogelijk is en dit met behulp van de bewerkte beelden laten zien.’ En wanneer neem je de beslissing om te opereren? Beslist. 'In sommige gevallen is het verstandig patiënten eerst naar de psycholoog te sturen. Vooral patiënten met een stigmatisch uiterlijk die vroeger veel gepest zijn.' Verder gaat dit uiteraard altijd in overleg met de patiënt. Lijkt me een moeilijke vraag, wat is een normaal gezicht? 'We hebben een database gemaakt van "normale" gezichten. Dat is de vergelijking. Zo kunnen we zien hoe sterk een gezicht afwijkt van de normale populatie. Verder zit bij de kaakchirurgie ook een stukje esthetiek.' 3D in de praktijk Staat op. ‘Ik kan je wel een presentatie laten zien van onze techniek.’ Thomas klikt langs plaatjes waar zijn 3D-techniek in detail te zien is. Iets verderop in de presentatie beginnen uiterst bloederige filmpjes over het plaatsen van kuitbeen ter vervanging van kaakbot in het gezicht. Hij kijkt om of de interviewer al bleek wegtrekt. ‘Kun je er tegen?’ Dat valt mee. De presentatie loopt alle mogelijkheden van de techniek langs, van het reconstrueren van gebitten tot het opereren en vervolgens met een helmpje corrigeren van een verkeerd groeiend babyschedeltje. Ook laat het zien hoe de 3D-scans gemaakt worden. Thomas: ‘Zullen we ook een 3D foto van jouw hoofd maken?’ Welja.
Kuitbeenbot geselecteerd
Kuitbeenbot vervangt het kaakbot
Esthetiek Je noemde esthetiek. Zou een privékliniek baat kunnen hebben bij deze techniek? Knikt. 'Zeker. Je kunt met onze techniek ook verschillende behandelingen vergelijken. We kunnen bijvoorbeeld het “fillen” van de huidplooien (vullen met bijvoorbeeld Botox-red) meten voor en na de behandeling. Vroeger had je alleen 2- plaatjes, met make up en het haar netjes gekamd zag het er dan al snel beter uit. Nu in 3D is het echt een objectief beeld.’ Hoe zie je de toekomst? ‘Mijn hoop is dat het systeem nog verder geautomatiseerd wordt. In het ideale geval wordt alles door de computer voor de chirurg gedaan: de scan ingegeven, de chirurg geeft aan waar de reconstructie gemaakt moet worden, en de operatie begeleid. Datzelfde geldt voor de navigatie, dus het sturen van de operatie-instrumenten. Dat kan de computer prima, de tumormarges (zodat er geen kankercellen meer achterblijven in het lichaam-red) daarbij zijn heel nauwkeurig.’ Dan ben je wel sterk afhankelijk van de computer. ‘Dat klopt, maar vooral ook van mankracht die deze technieken in de kliniek kunnen toepassen denk ik, en de ontwikkeling van nieuwe software. We hebben nieuwe software nodig die geavanceerder is en bijvoorbeeld bij een kuitbeenoperatie rekening houdt met kleine bloedvatstructuren.’ Betere voorlichting Wat vind je zelf belangrijk aan de ontwikkeling van deze techniek? 'Dat er een betere patiëntenvoorlichting komt. Dat we de patiënten niet meer subjectief, maar objectief kunnen voorlichten. Ik doe geen onderzoek voor het onderzoek. Ik vind het belangrijk dat het onderzoek toepassing vindt.'
Hoe zie jij jezelf over vijf jaar? Glimlacht. 'Ik hoop dat we 3D verder kunnen uitbouwen. Dat we andere klinieken, en mensen kunnen helpen. Ik hoop dat we ooit iets lichaamseigens kunnen printen. Er is nu nieuw onderzoek in Finland bezig gericht op stamcellen, dat zou een eerste stap kunnen zijn.’ 'Een belangrijk aspect is dat dit soort nieuwe technieken uiteindelijk kosteneffectief zijn. Hiermee kun je uiteindelijk operatijd verkorten, plus een korter verblijf van de patiënt in een ziekenhuis realiseren.’ Tot slot gaan we nog even de kamer in waar de 3D-scans gemaakt worden. Een stoel staat tussen vier camera’s/scanners, die vanuit verschillende hoeken de patiënt belichten. Recht voor de stoel hangt een mobile met Finding Nemo visjes. ‘Voor de kleintjes,’ licht Thomas toe. ‘Even stilzitten.’ Een flits, en even later zien we op het beeldscherm een zachtjes roterende 3D-schedelscan. Een mooie techniek inderdaad.
De 3D-scan kamer
Lees ook: http://www.artsennet.nl/Kennisbank/Proefschriften/Promotie/120759/3D-stereophotogrammetry-inoral-and-maxillofacial-surgery.htm
