De werking van stemplooien beter bekijken met videokymografie ‘Een spiegeltje. Dat was heel lang de techniek om de stemplooien in het strottenhoofd, of stembanden zoals iedereen ze noemt, te onderzoeken. Pas midden jaren tachtig van de vorige eeuw kwam de endoscoopcamera om foto’s te maken. Dat soort camera’s verkopen we, en natuurlijk onze videokymografiecamera.’ Aan het woord is prof.dr. Harm Schutte. Hij is de grondlegger van de videokymografie, een techniek waarmee stemplooitrillingen die onregelmatig verlopen en gepaard gaan met een afwijkend stemgeluid, in beeld worden gebracht om stemproblemen te analyseren. De techniek komt voort uit onderzoek dat Schutte deed bij het Universitair Medisch Centrum Groningen op een STW-project.
We bevinden ons bij het bedrijf dat Schutte samen met ex-promovendus Qinjun Qiu oprichtte: Cymo BV. In een grote, vierkante ruimte werken drie mannen en een vrouw achter computers. Twee foto’s van menselijke stembanden hangen aan de muur. Tegen de wand staat een Lundiakast vol elektronicaonderdelen, lampjes, draden en videokymografiekasten. Achterin is een werkbank met nog meer elektronica. Vanuit deze uit zijn krachten gegroeide hobbykamer zetten Qiu en zijn medewerkers de apparaten in elkaar die ze aan ziekenhuizen en medische centra verkopen. Schutte is inmiddels met emeritaat maar adviseert Cymo bij de dagelijkse gang van zaken. Twee jaar na de start verhuisde het bedrijfje naar een groter pand, waar een heuse produktieruimte is ingericht. Met op de bovenverdieping, de kantooren overlegruimte. En ook nu dreigt alweer ruimtegebrek. Stemplooitrillingen gefilmd Schutte: ‘Het begon in 1994 met een Tsjechische onderzoeker die zocht naar een manier hoe je een voice break, dus een overslaande stem, kunt bestuderen . De Tsjech trachtte deze werking van de stem in beeld te brengen met stroboscopie, maar dat lukte niet. De stroboscopietechniek werkt met lichtflitsen, waardoor je momentopnamen krijgt. Je kunt bij een niet goed functionerende stemplooi niet plannen wanneer je de lichtflits er op afstuurt en wanneer de stemplooi iets zal doen. Zo kwam het idee op om een opnamesysteem te ontwikkelen dat gebruik maakte van de topline van een videocamera. Door die steeds opnieuw te scannen kun je tijd winnen. Dat is het principe van videokymografie.
Met de Tsjech Jan Svec en de firma Lambert Instruments maakten we een prototype. Maar er moest wat aan verbeterd worden. Die mogelijkheden zag ik in een STWproject, toen ik Qinjun Qiu ontmoette. Hij had dezelfde ideeën als ik, het klikte en ik diende een STW-voorstel in om het systeem te gaan ontwikkelen. In het project werd de videokymografiecamera verbeterd en ontdaan van de nadelen in het prototype. Bovendien werd nu een productierijp type ontworpen. Het eerste resultaat was de videokymografiecamera 2156, een high speed volbeeld camera met een grote resolutie en hoge snelheid. Hiermee konden we de bewegingen van de stemplooien vastleggen op video en ze analyseren. Prachtig was dat. Bijkomend voordeel is dat de camera met goed licht een beeld laat zien, waarmee we de endoscoop heel secuur naar de goede plek kunnen sturen.’
Deed u altijd al onderzoek naar stembanden? Schutte: ‘O ja, als medisch specialist was het mijn werk om stemvorming te bestuderen en ik maakte foto’s, om het een en ander vast te leggen, maar daarmee krijg je toch net niet voldoende informatie. Pas toen je stemplooien kon filmen, kon je het gedrag van de bewegende stemplooien met stroboscopie in beeld brengen. De menselijke stem maakt geluid door luchtdruk, geluidssterkte, luchtstromen en contact van de beide stemplooien. We konden nu deze verschijnselen tegelijk meten en analyseren. Voor mij leverde dat informatie op om bij mensen te analyseren wat er aan hun stem zou kunnen mankeren. Zo heb ik ook veel klassieke zangers advies kunnen geven. Ook werd software ontwikkeld in het Voice Research Lab. Groningen: het programma Voce Vista en een klein handig apparaatje, een elktroglottograaf, waarmee zangers zelf hun stem analyseren. Het is echt verbijsterend hoe weinig zangers over de werking van hun eigen stem weten. Daarna begon de periode waarin we videokymografiecamera’s gingen maken. Dat was leuk onderzoek.’ Kunt u een hoogtepunt en een dieptepunt noemen? ‘Een hoogtepunt in het onderzoek was het moment waarop we een camera hadden gemaakt, met een multilayer printplaatje met acht verbindingslagen. Drie maanden had Qiu daaraan gewerkt. En het werkte meteen! Een dieptepunt, als je dat zo wilt noemen, was de geringe belangstelling. Met mijn combinatie van passies viel ik tussen de verschillende onderzoeksgebieden in. Ik paste niet in een hokje en kreeg daardoor ook van de universiteit maar weinig belangstelling.’
Steeds betere camera’s Samen met Qinjun Qiu ontwikkelde Schutte een videokymografiecamera. Schutte: ‘We hebben patent aangevraagd op de vinding. Dankzij de bemiddeling van STW is dat prima geregeld. We begonnen daarna met Cymo de serie 2156 te bouwen, die verkopen we aan ziekenhuizen. Inmiddels zijn daar nieuwe soorten bij gekomen, maar daar kan Qiu meer over vertellen.’
Qiu: ‘De eerste serie videokymografiecamera’s 2156 die Harm noemt heeft een snelheid van 7200 lines per seconde. Daarmee kun je alle soorten regelmatige en onregelmatige trillingen van de stemplooien onderzoeken. Maar we ontwikkelen bij Cymo ook nieuwe toepassingen. Zo hebben we nu vier endoscopiecamera’s op de markt gebracht. Dat zijn camera’s voor bijvoorbeeld kijkoperaties. Onze 1152-serie is een goede, multifunctionele camera voor relatief weinig geld. Aan de andere kant van het spectrum hebben we de 6688-serie. Dat zijn supergevoelige camera’s die een heel scherp beeld (geschikt voor politiewerk!) leveren en waarvan de kop zelfs bestuurbaar is. Wat ligt er voor Cymo in het verschiet? Qiu: ‘Er is veel concurrentie op ons gebied. We leveren nu al aan KNO-artsen en ziekenhuizen in Amerika, Italië, eigenlijk wereldwijd. Voor de Europese markt zijn we bezig de CE-certificering te halen… Schutte valt in: ‘Die CE-certificering voor Europa is een probleem. Daarvoor zijn de regels zó streng en ondoorzichtig, dat het ons veel energie kost om dat voor elkaar te krijgen. Ikzelf ben er een beetje klaar mee …’ Qiu: ‘Maar we gaan het wel halen. Daar zorg ik voor. Als we ook in Europa kunnen leveren, vergroot dat onze markt geweldig. Mijn doel is dat we een volwassen bedrijf worden met een goede reputatie.’ Hij wijst op een trolley die naast de deur staat, waarop een complete analyseset van camera tot monitor staat: ‘Over een paar jaar willen we dit compleet aan ziekenhuizen aanleveren. Dat is waar we ons op richten.’
Stand van zaken 2011 Inmiddels is de certificering gelukt. Op de TùV/website wordt CYMO geprezen als een prachtig voorbeeld van het testen van een medisch technisch apparaat. En wordt CYMO geprezen op de voortreffelijk manier van coöperatief en sociaal samenwerken. Aan het instrumentariumassortiment is ook een geruisloze lichtbron met een felle LED ontwikkeld en ook voorzien van het CE-keurmerk – TüV. Het accent is wat verschoven van de oorspronkelijke noviteit van videokymografie naar camera´s voor endoscopen, zoals voor laparoscopie en arthroscopie. Er wordt ook gewerkt aan camera´s in High Definition (HD) kwaliteit, omdat daar vraag naar is. Contacten zijn gelegd met ‘s werelds belangrijkste sensorproducenten om dit doel te verwezenlijken. En blijft Schutte bij het bedrijf? Schutte, glimlachend: ‘Op dit moment ben ik heel actief hier, maar wel aan het afbouwen. Ik ben thuis weer begonnen als radiozendamateur. Zelf wat hobbyen, een radiootje bouwen en verbinding maken met andere werelddelen in de “ether”. Dat is veel moeilijker dan 50 jaar geleden, wist je dat? Wat ik echt zou willen, is elektronica in veel facetten leren gebruiken.’ Stand van zaken 2014 Tekst (ook gebruikt in STW Utilisatierapport) van Prof.dr. Harm Schutte CYMO BV. heeft zich in de afgelopen 5 jaar verder ontwikkeld tot een succesvolle nieuwkomer op de markt voor de endoscopische camera’s. De prijs/kwaliteit verhouding is uitermate gunstig en de jaarlijkse deelname aan de grootste medische tentoonstelling - de Medica in Düsseldorf - heeft de naamsbekendheid erg goed gedaan. Het bedrijf heeft zich een uitstekende positie verworven als alleen vertegenwoordiger van Toshiba in Europa. Toshiba sensoren vormen het centrale deel van de camera’s. De ontwikkeling van de videokymograaf waardoor een ander perspectief wordt geboden op de (irregulaire) trillingen van de stemplooien, heeft weinig nieuws ondergaan. De markt hiervoor is door de geringe belangstelling van KNO-artsen evenredig gering gebleven. Toch is er wereldwijd belangstelling en zijn apparaten verkocht. Inmiddels is een CE-merk keuring verricht door TüV-Germany en het apparaat is voor de Europese markt goedgekeurd. De concurrentie heeft zich evenwel meester gemaakt van de terminologie en brengt onder die naam varianten op de markt, die, strikt genomen, de aanduiding videokymograaf niet zouden mogen
dragen. Bij de KNO-artsen is daardoor verwarring ontstaan en de marketingstrategie van de reeds bestaande firma’s is sterk, zodat verkoop plaatsvindt van “off-line” videokymografie. De door CYMO geproduceerde videokymograaf werkt on-line en het resultaat is derhalve meteen zichtbaar voor evaluatie en media-opslag. Dit aspect is uniek voor de CYMO-videokymograaf, maar wordt helaas nog niet altijd op de juiste waarde ingeschat. Er wordt nu met enkele, overigens zeer enthousiaste, gebruikers gewerkt aan een cursus voor jonge, in opleiding zijnde KNO-artsen, die belangstelling hebben voor laryngologie en stem. CYMO heeft zich van meet af aan ook toegelegd op het vervaardigen van andere typen endoscopische camera’s. Hierdoor is de markt aanzienlijk vergroot, behalve de KNO-specialisten, wordt de aandacht gericht op andere specialisten: algemene chirurgen, orthopeden, gynaecologen, . Allemaal artsen-specialisten die gebruik maken van endoscopische camera’s. Er zijn diverse typen camera’s verder ontwikkeld, allemaal gericht op de ook veranderende markt: een 3-chip camera voor nog betere kleurendefinitie, wat van groot belang is voor de chirurgische laparoscopie, een High-Definition-camera om te kunnen inspelen op de grote wens naar HD-videokwaliteit in de medische markt. Een groot aantal en toenemend in aantal volledige systemen voor HD werden verkocht, waardoor de omzet en liquiditeit van de firma aanzienlijk werd versterkt. Vereer werd een low-cost USB camera ontwikkeld voor de markt in ontwikkelingslanden. De omzet die jaarlijks toeneemt en eind 2013 een verhuizing mogelijk en nodig maakte naar een groter pand, zijn vooral gegenereerd door de vervolgproducten. Van het specifieke onderzoeksobject – videokymografie – werden revenuen aan STW afgedragen. Voor een endoscopische inspectie is een externe lichtbron onmisbaar. De op de markt zijnde apparaten voldoen wel aan de benodigde lichtopbrengst, maar zijn erg lawaaiig. Ze produceren een in de operatiekamer een ongewenste hoeveelheid geruis en geblaas van de ventilatoren voor de koeling. Door CYMO werd een unieke, geruisarme, maar toch sterke lichtbron ontwikkeld. Dit apparaat is volledig stil bij de gebruikelijk benodigde lichtsterkten, de gevoeligheid van de CYMO-camera’s is dan voldoende. Alleen wanneer maximaal licht nodig is, wordt de (nog steeds relatief stille) ventilator ingeschakeld. Als een nieuw onderzoeksproject, dat aansloot bij dit project, kan genoemd worden het project 6633, waarin met een speciaal, nieuw ontwikkelde methode ook de verticale bewegingen van de stemplooien, (caudaal-craniaal), dus in de kijkrichting naar de stemplooien – als bij indirecte laryngoscopie, konden worden geregistreerd. Dit project is inmiddels ook succesvol in 2008 beëindigd. Door pensionering van de aanvrager en desinteresse van de onderzoeksafdeling werden de projecten niet gecontinueerd. De genoemde evaluatie van de beelden bij patiënten in een medische setting wordt gesteund door een instructiedatabase, die in zijn basis werd ontwikkeld door de medewerkers in het project 5973. Dit wordt momenteel verder uitgewerkt met enige vertraging in een universitair researchinstituut voor stem in Olomouc (The Czech Republic), waar een van de medewerkers vandaan kwam en nu een vaste baan heeft. Procedures voor digitale beeldanalyse werden ook in het project ontwikkeld,
maar konden helaas niet volledig worden uitgewerkt. Mogelijk dat dit ook verder wordt ontwikkeld in genoemd instituut in Olomouc. Het in Groningen opgerichte bedrijf CYMO B.V. toont aan dat er een succesvolle omzetting van de research fase naar de productiefase heeft plaatsgevonden. CYMO heeft een goed verkoopnetwerk opgezet met klanten uit meer dan 10 landen verspreid over de gehele wereld, in het bijzonder buiten de EU. CYMO heeft op dit moment meer dan 5 werknemers. En draagt daarmee bij aan het oplossen van de slechte economische situatie in Groningen. Het bedrijf heeft een aantal waardevolle zaken kunnen verwerven zoals een representatief gebouw, voor zowel de research en productie, als voor de bedrijfsvoering. Hetgeen vertrouwen geeft en een goede basis is voor de toekomst. Met CYMO is de eerste in Nederland gevestigde endoscopische camera’s productie gestart. Een uniek situatie, voortkomend uit de door STW gesteunde projectsubsidie.
