1
Leden van de Universitaire gemeenschap en overige medewerkers van de Technische Universiteit Delft en van het AMC, Zeer gewaardeerde toehoorders, Dames en Heren, Een afscheidsrede is vanzelfsprekend bedoeld om terug te kijken en conclusies te trekken over de afgelopen 35 jaar die ik in de Medische Fysica en de Medische Technologie heb doorgebracht. Dat wil ik vandaag met u doen in het komende uur. Een afscheidsrede is een traditie in de universitaire gemeenschap en ik hecht persoonlijk veel waarde aan tradities en ik vind het daarbij bijzonder om vandaag in de historische ambiance van deze 17de eeuwse Lutherse Kerk te mogen optreden. Ik sta daarom hier ook in een, voor de wetenschap traditionele, klederdracht, een toga, die - mogelijk tot uw verbazing - niet gerelateerd is aan de Universiteit van Amsterdam. Al weer 21 jaar geleden werd ik bij de Technische Universiteit in Delft als deeltijdhoogleraar Biomedische Meet- en Regeltechniek aangesteld en dat was mijn eerste aanstelling als hoogleraar (drie jaar later volgde mijn aanstelling bij de Universiteit van Amsterdam). Om die reden gebruik ik de toga behorende bij mijn eerste hoogleraarschap ook vandaag bij mijn afscheid.
I Techniekontwikkeling 1965 – 2012 Allereerst wil ik het met u hebben over de techniek in de laatste 50 jaar en haar ontwikkeling in deze periode, die buitengewoon en uniek is geweest. Een verhandeling over de techniekontwikkeling tijdens mijn opleiding en werkzame leven heeft vanzelfsprekend eigen ervaringen als achtergrond. Vanaf 1965 bezocht ik de (toen nog zogeheten) Technische Hogeschool in Delft, ging Elektrotechniek studeren, afstudeerrichting Halfgeleiderelectronica, en studeerde in 1971 af als ingenieur bij de nieuwbakken professor Simon Middelhoek. Ik behoorde tijdens mijn opleiding in Delft tot de laatste lichting die de werking van elektronenbuizen (in gebruik sinds de jaren twintig) nog leerde, naast die van de, toen sterk in opkomst zijnde, halfgeleidertransistoren Ik had thuis met electronica al de nodige ervaring door de activiteiten van mijn oudste broer Harry, technicus en zendamateur (PAØLQ), en ik ben bijvoorbeeld heel trots als jongste van het gezin, rond mijn veertiende, mijn broer geholpen te hebben bij het testen van zijn eerste fietsmobiele zender ter wereld.
PAØLQ, eerste fietsmobiele zender (0.8 Watt; 2 meter band); juni 1962
2
Rond 1965 kwam na de uitvinding door Jack Kilby (Texas Instruments) en Robert Noyce (Fairchild Semiconductor) het concept op van het IC, de geïntegreerde schakeling, waarbij een elektronische schakeling of geheugen met meerdere transistoren in één stuk halfgeleider (een chip) werd opgebouwd. Aanvankelijk betrof dat tientallen transistoren (Small Scale Integration), waarbij de prijs van deze componenten al snel daalde van 60 dollar naar ca 2 dollar in 1968, nauwelijks duurder dan een enkele transistor (met deze toch vrij simpele technologie heeft het Apolloprogramma in 1969 toch de maan weten te bereiken). Vanaf het einde van de zestiger-jaren kwam de Medium Scale Integration met honderden transistoren in een chip en vanaf ca 1975 de Large Scale Integration met tienduizenden transistoren per chip waaronder de eerste digitale schakelingen zoals de 10 kbit geheugens, calculatorschakelingen en de eerste microprocessors. Vanaf de vroege 80-er jaren kwam de Very Large Scale Integration, beginnend met honderdduizenden transistoren toen, en enige miljarden transistoren per chip nu. Al in 1965 kwam Gordon Moore met het idee dat de ontwikkeling van de geïntegreerde schakeling een exponentiële wet kent (nu bekend als de Wet van Moore): het aantal componenten op een chip verdubbelt elke 1,5 jaar. Het fascinerende is dat deze wet inmiddels al meer dan 45 jaar opgaat, dus een toename in aantal (en dichtheid) van actieve elementen op een chip van 245/1,5 = 230 oftewel ca 109 = 1 miljard! Bovendien zijn, door de miniaturisering van de IC’s, de kosten van de electronica en het energieverbruik daarbij nauwelijks toegenomen.
Ik toon hier, ter illustratie van deze ontwikkeling, een RK-07 verwisselbare schijf overgehouden van onze PDP 11-64 (DEC) computer uit begin 1980. Deze harde schijf kan 14 Megabyte informatie opslaan in een volume van ca 11 liter (diameter38 cm, dikte 10 cm) en kostte indertijd ca fl 1.500,-. Hierbovenop heb ik een USB-stick gezet, die 8 Gigabyte kan opslaan; deze werd vorig jaar cadeau gedaan aan alle bezoekers van het openingssymposium van het instituut
3
Quantivision, een samenwerkingsverband tussen de Amsterdamse beeldvormende instituten. Deze USB-stick, een halfgeleidergeheugen met een seriele verbinding kost hedentendage iets van 8 Euro. Deze heeft bijna duizend maal meer opslagcapaciteit met ruim duizend maal hogere toegangs- en schrijfsnelheid in ruim duizend maal minder volume voor 100 maal minder geld (en is, zeg maar,100 miljard maal ‘beter’). Nu minder dan 1 Euro per Gigabyte; toen ruim fl 107.000,- per Gigabyte (destijds een goed jaarsalaris)! Ik heb zelf deze enorme ontwikkeling in toename van capaciteit, snelheid en zuinigheid van electronica zeer bewust meegemaakt. Mijn afstuderen vond immers plaats bij de nieuwe afdeling Halfgeleiderelectronica op de 15e verdieping van het splinternieuwe blauw-oranje gebouw van Electrotechniek in Delft. Wij realiseerden de eerste geïntegreerde schakelingen door het ontwerp van de maskers, sterk vergroot, uit te snijden uit een zachte laag rood plastic op mylarfolie. Met dezelfde techniek werd het ontwerp van een matrix van fotodioden vastgelegd tijdens mijn afstuderen. Het was heel boeiend om daaraan te werken: een verkennend ontwerp van een vaste-stof-camera in 1971! Na mijn afstuderen wilden Ria en ik aanvankelijk naar Amerika, waar ik met hulp van professor Middelhoek een aanstelling verwierf op het California Institute of Technology in Pasadena. Hier gebeurde het immers allemaal en hier was het onderwijs op halfgeleidergebied van ongekend hoog niveau. Het ging niet door, want mijn inkomsten bleken minder dan mijn studiekosten en mijn aanstaande echtgenote, werkzaam bij 3M in Nederland, kon bij 3M Pasedena geen aanstelling krijgen en dus ook geen werkvergunning in Amerika. Het werd Groningen, waar ik bij de Technisch-Fysische Laboratoria de eerste promovendus werd van de afdeling Halfgeleiderelectronica van ir. Jan Snijder. Samen met de fijnmechanici in Groningen, ontwikkelde ik een lage-temperatuur depositiereactor, waarbij wij met brandbare gassen, zoals silaan SiH4 , en zeer giftige doopgassen werkten, zoals phosfine PH3 en diboraan B2H6. Het was zeer boeiend en bevredigend om, samen met laborant Siemon Bakker (helaas onlangs overleden), je eigen werkende teststructuren te maken en de stromen over 11 decaden (tussen 1 pA 4
en 100 mA) te verklaren, die ontstonden in deze laagjes van een paar 100 µm in het vierkant en een dikte van 4 µm.
Na mijn promotie was het logische vervolg geweest dat ik naar het Natlab van Philips in Eindhoven zou zijn gegaan, waar meerdere afdelingen belangstelling toonden voor mijn werk. Het lange treuzelen van de personeelsafdeling van onze lampenfabriek voorkwam dit echter.
Zo kwam ik bij toeval begin 1977 bij het Laboratorium van Medische Fysica in het Achterhuis op Herengracht 196. 5
Daar begon ik als hoofd van de electronica-afdeling in het achterhuis en gebruikte mijn inzicht in de ontwikkelingen van de halfgeleiderelectronica. Dat gaf wel eens interessante discussies. Toen begin tachtiger jaren de microprocessors opkwamen, was het voor mij duidelijk dat deze in de normale electronica een grote rol zouden gaan spelen; het solderen van verbindingen zou worden vervangen door programmatuur, software. Toch herinner ik mij dat ik teruggefloten werd door computercommissies van universiteit en faculteit, zoals de ASTUR en de FAKOK, die meenden dat dit op hun terrein lag – het waren immers computers- en wij als ontwikkelaars moesten ons houden bij onze soldeerbout, transistors en IC-tjes. Toen een van mijn eerste promovendi, anesthesioloog Paul van de Berg, eind 80-er jaren samen met mij een IBM-PC won, mocht hij deze van de Raad van Bestuur van het ziekenhuis niet accepteren omdat dat teveel floppy-disckosten zou gaan opleveren en omdat een computer helemaal niet op het terrein van een arts thuis hoorde. Wij plaatsten deze PC toen maar op onze afdeling Medische Fysica, waarmee dit soort moeilijkheden gelukkig konden worden omzeild.
Deze eerste microcomputers (zoals ook de Apple II, Apple II plus en later de Apple IIe) werden meteen ingezet voor het realiseren van apparatuur zoals cardiologische stimulatoren, patroongeneratoren en meetsystemen voor veelkanaals cardiologische metingen.
6
De opkomst van de Stichting voor Technische Wetenschappen (STW), begin jaren 80, was ons daarbij behulpzaam; een medische toepassing in een technische projectaanvraag was toen nog vrijwel een garantie voor het verkrijgen van subsidie. Een ander essentieel aspect van de techniek is de mechanica. In de tijd van Christiaan Huygens en Newton was de mechanica al de moeder van de wetenschap. Maar in deze periode is de mechanica vooral de moeder van de technologie. De enorme en voortdurende vooruitgang van de halfgeleiderelectronica, beschreven door de Wet van Moore, is direct gebaseerd op fijnmechanica, de voortdurende verfijning van de structuren vanaf tientallen microns naar tienden van microns. En deze miniaturisering is geheel afhankelijk van het kunnen meten en regelen van de enorme nauwkeurigheid van de step & repeatcamera’s, benodigd voor de fotolithografie. Het is opmerkelijk dat een Nederlands bedrijf, ASML in Veldhoven, hierbij zo een internationale voortrekkersrol speelt. Ook in de geneeskunde, vooral in specialisaties als chirurgie, orthopedie en cardiologie, is de mechanica vanwege de ontwikkeling van catheters en ander, vooral minimaal-invasief, gereedschap van groot belang, hetgeen mag blijken uit de projecten zoals die plaats vinden bij de afdeling Biomechanical Engineering in Delft en ook uit de vele producten die wij in de Medisch-Technologische Ontwikkelingsafdeling (MTO) tussen 1997 en 2007 in Amsterdam hebben ontwikkeld. De slotsom van deze verhandeling is dat de techniekontwikkeling van de afgelopen periode buitengewoon groot en buitengewoon snel is geweest. Ik heb daarbij de stelling dat de mogelijkheden, die deze biedt onuitputtelijk zijn en nog lang niet uitgebuit, omdat de ontwikkelingen - zelfs voor technici - niet echt zijn bij te houden.
II Geneeskunde Ik zal nu ook een aantal opmerkingen over de Geneeskunde maken, alhoewel ik daarbij op geen enkele autoriteit wil bogen. Ik wil vooral laten zien dat de onderzoeksdynamiek in de geneeskunde veel kleiner is dan die in de techniek en fysica, maar met onverwachte consequenties. Als voorbeeld neem ik een van de laatste spectaculaire ontwikkelingen in de Geneeskunde, waarvan rond het jaar 2000 heel veel werd verwacht: de bepaling van het menselijk genoom. Er was, kun je wel zeggen, sprake van een soort hype. In deze periode kon men in het AMC bijvoorbeeld alleen beleids-AIO’s verwerven, wanneer het betrokken onderzoek met het genoom en gentherapie had te maken. Maar toen 10 jaar na dato de balans werd opgemaakt (en ik citeer hierbij Nature 2010) vielen de beloofde ontwikkelingen toch wat tegen, zoals ook bevestigd door de genoomgrootheid Erik Lander. Er werd nu door hem vastgesteld dat diepgaande verbeteringen in de gezondheidszorg pas over nog eens 20 tot 30 jaar kunnen worden verwacht. De bepaling van het menselijk genoom was vooral een technische triomf en de ontwikkeling van de bijkomende techniek is het meest dynamische aspect van de ontwikkeling van de genoombepaling. Massieve parallelle sequentietechnologie heeft zowel de snelheid verhoogd als de kosten verlaagd (beide iets van 100.000 keer) en dit heeft het volume van het aantal bepalingen explosief doen toenemen tot meer dan 1014 sequenties.
7
Er zijn daarbij in het menselijk genoom minder coderende genen dan verwacht; 21.000 i.p.v. de verwachte 35.000, terwijl 75% niet-coderende informatie betreft (rond 2000 nog aangeduid als junk-DNA). Dit niet-coderende deel blijkt nu juist het grootste onderscheid van het menselijk genoom ten opzichte van die van andere levende wezens te zijn. Ook de analyse van ziekten blijkt meestal niet het gehoopte paar genen op te leveren, verantwoordelijk voor een ziekte, maar toont een veel complexer beeld met vele genen die een rol (kunnen) spelen. Dus in dezelfde 10 jaar dat de techniek wederom ruim 64 keer zo krachtig is geworden (en de CT in dezelfde seconde ruim 1000 keer meer informatie produceert) en de techniek van de sequentiebepaling 100.000 keer zo snel en goedkoop is geworden, is er nog maar een klein begin gemaakt met het analyseren van deze genoomdata en met het vertalen hiervan naar een substantiële vooruitgang in de geneeskunde.
III Techniek en Geneeskunde; beoordelingssystematiek onderzoek In een academisch ziekenhuis als het AMC zijn naast vele geneeskundigen en verpleegkundigen, toch ook nog een aanzienlijk aantal technici en fysici werkzaam (in het AMC bijna 100). Over het algemeen geldt dat aan techniek en het gebruik van technieken in een Academisch Ziekenhuis iets in de orde van 5% van het budget wordt uitgegeven. Belangrijke afdelingen hierbij zijn de beeldvormende specialismen, de radiotherapie, het operatiecentrum en de intensive care. Hoe vergaat het deze technici en fysici als onderzoekers in een medische faculteit? Kijken wij bijvoorbeeld naar de waardering zoals die naar voren komt in de analyses van de Research Council, dan zie je een opmerkelijk beeld. Het blijkt dat 14 van de 15 fysici en technici hierbij links van het midden terecht komen in de verdeling van de in totaal 184 PI’s (hoofdonderzoekers), met een bijna 40% lagere gemiddelde score. Omdat het zeer onwaarschijnlijk is dat het AMC een selectie van fysici en technici van een laag niveau heeft aangeworven, moet dit wel een gevolg zijn van de 8
beoordelingssystematiek die voor technici en fysici veel minder gunstig uitpakt dan voor medici.
Een recente publicatie in Medical and Biological Engineering & Computing bevestigt dit verschijnsel zelfs ook binnen de cardiologie. Bij de analyse van de onderzoeksgegevens van de basale cardiologie en de klinische cardiologie, blijken de klinische cardiologiepublicaties veel gunstiger gewaardeerd te worden door het publiceren in tijdschriften met een veel hogere citatiefrequentie, 40% hoger dan die van de basale-cardiologietijdschriften. Een interessante vraag is hoe dit nu komt. Ik wil hier de stelling poneren dat dit veroorzaakt wordt door het gebruik van de Randomized Clinical Trial, de enige geaccepteerde methode van klinisch onderzoek. In de geneeskunde is het op basis van een beperkt inzicht in het biologische systeem, slechts mogelijk door puur vergelijken van een nieuwe aanpak met een “gouden standaard” - willekeurig en dubbelblind toegepast bij de patiënt -, aan te tonen dat de nieuwe aanpak een verbetering oplevert. Na ongeveer 4 jaar volgt daaruit een geaccepteerd beeld, dat weer aanleiding geeft tot de volgende klinische studies. Deze omstandige manier van werken past goed bij de klinische bladen zoals de New England Journal of Medicine met zijn extreem hoge impact en dus met het grote voordeel van geweldig hoge beoordelingen binnen de systematiek in de geneeskunde. Je zou bijna kunnen zeggen dat traagheid in de geneeskunde wordt gehonoreerd. De laatste tijd wordt er, ook in de geneeskunde, toch steeds meer gemikt op innovaties, nieuwe ontwikkelingen in diagnostische en therapeutische mogelijkheden. Die innovaties hebben vaak een belangrijke technologische component en kennen daardoor bemoeienis van technici en/of fysici. Het uitwerken van innovaties kost over het algemeen een aantal jaren voordat er überhaupt eerste resultaten zijn te melden. Vooral de betrokken technici en fysici lopen het risico dat hun onderzoeksproduktie daardoor gedurende een aantal jaren (tijdelijk) afneemt. De beoordeling wordt elke drie jaar herhaald waarna de ontwikkelingen in de produktie worden gevolgd en waarbij een bijstelling van het waarderingscijfer plaatsvindt. Voor de afdeling waarin 9
de betrokken fysici of technici werkzaam zijn, is dit een risico, omdat dit direct een achteruitgang van het budget voor de betrokken afdeling zal opleveren. Daarnaast is er ook steeds meer belangstelling voor utilisatie (of valorisatie), waarbij het streven is de innovatie commercieel beschikbaar te maken voor het medische veld. En ook daarvoor geldt dat dit slecht aansluit bij de waarderingsmethoden voor onderzoek in de medische faculteit. In een KNAW-rapport uit 2010 is onlangs duidelijk beargumenteerd dat disciplines met disciplines moeten worden vergeleken, dus technici en fysici met collega-technici en collega-fysici in den lande.
In het huidige systeem loont het om te blijven doen wat je al deed en geen nieuwe onderzoeksonderwerpen te kiezen, terwijl voor innovatie precies het tegenovergestelde nodig is.
IV Techniek en Geneeskunde: hoe zou het beter kunnen? Mijn ervaringen met de projecten binnen het AMC brengen mij tot de overtuiging dat bij elke samenwerking tussen een gemotiveerde klinicus en een technicus of fysicus altijd een positief onderzoeksresultaat wordt bereikt. Dit komt omdat de belemmeringen voor samenwerking, - de onbekendheid van de arts met de technische mogelijkheden en de onbekendheid van de technicus met de klinische vraagstelling - binnen de samenwerking worden weggenomen. En de techniek levert voor bijna elke medische discipline grote kansen op vooruitgang door innovaties. Het zou hierbij bijzonder stimulerend zijn voor de multidisciplinaire samenwerking, als de beoordelingssystematiek van onderzoek in de Medische Faculteit hierbij zou aansluiten. Zo lang dit niet gebeurt, zou een eenvoudige maatregel kunnen zijn de scheve verdeling in de waarderingsresultaten te compenseren, ervan uitgaand dat in het AMC sprake is van een groep onderzoekers van het, gemiddeld, zelfde niveau. Die compensatiefactor van ongeveer 40% zou je “Innovatiefactor” kunnen noemen. Hiermee zou worden uitgedrukt dat de genoemde grotere dynamiek in de ontwikkeling van de techniek en de voortdurende aandacht die nieuwe ontwikkelingen van de technicus en fysicus eist, moet worden gecompenseerd om tot een evenwichtige waardering ten opzichte van medici te komen.
10
Er is de laatste tijd wel een toenemende druk op klinici aan het ontstaan. Hierdoor nemen hun mogelijkheden voor onderzoek sowieso af, maar de mogelijkheden voor multidisciplinaire samenwerking in het bijzonder. Er zal op een of andere manier een gunstig klimaat moeten worden gegenereerd voor innovaties en utilisatie. En klinici zouden de mogelijkheid moeten krijgen om daarvoor iets in de orde van een dag per week beschikbaar te maken. De technici en fysici dienen zoveel mogelijk aandacht te besteden aan het betrekken van klinici bij de onderzoeksonderwerpen van hun afdeling. Uit de 10 symposia ‘Trends in Medical Technology’ die ik heb mogen organiseren, zijn verschillende succesvolle samenwerkingsverbanden binnen en buiten het AMC ontstaan. Dit illustreert dat deze bijeenkomsten van belang zijn geweest voor de bekendheid van de afdeling en de onderzoekssamenwerkingen. De laatste jaren is er echter wel degelijk een beleid aan het ontstaan om een gunstig klimaat voor innovaties en utilisatie te creëren binnen de academische ziekenhuizen. In het AMC is begin dit jaar een stafafdeling Research Support opgericht waarbij onder meer Bureau KennisTransfer (BKT) en de Beheersmaatschappij Dienstverlening en Deelneming AZUA (BDDA) zijn betrokken. Deze beide instellingen spelen een sterk stimulerende rol bij het mogelijk maken van het werken aan innovaties. Ik heb dat zelf mogen meemaken toen ik ongeveer vier jaar geleden betrokken raakte bij de borstkankerscreening via radiologiehoogleraar Ard den Heeten. Met behulp van het bureau Kennistransfer verwierven wij al gauw een SKE-subsidie (Subsidie Kennis Exploitatie) waardoor wij binnen korte tijd een onderzoeker konden aanstellen. Wij werden ook gesteund bij het vastleggen van patenten. Daarna werden wij geholpen bij
het verwerven van waagkapitaal (Venture Capital), dat het ons mogelijk maakte onder auspiciën van de BDDA als firmanten voor dit onderwerp bijna twee jaar geleden de vijftiende AMC-firma (Sigmascreening) te beginnen. Vanmorgen hebben de deelnemers aan het symposium in de Doelenzaal kunnen proeven hoe het ons verder is vergaan. 11
V Veranderingen van onderzoeksonderwerp Ik ben zo eigenwijs geweest om in mijn carrière steeds nieuwe onderwerpen te kiezen met de behoeften van het medische veld als leidraad. Dit geldt voor de vele kleine, relatief kortlopende, projecten waarmee ik met klinici heb samengewerkt. Steeds weer waren er nieuwe specialisaties waarmee werd kennisgemaakt. En het kostte ook steeds weer tijd om je als niet-medicus in te werken in de vraagstelling en deze te vertalen naar een technische oplossing. Maar buiten het nut van deze kleinere projecten waren dit soms ook de aanzetten voor grotere projecten. Er zijn dan ook een aantal grotere projecten van meerdere jaren ontstaan die ook tot promoties geleid hebben. Door veranderende omstandigheden werden deze op een bepaald moment ook weer gestopt en door andere onderwerpen vervangen. Om inzicht te geven in deze ‘ommezwaaien’, zal ik hiervan een paar voorbeelden geven. Dit geeft mij ook de gelegenheid de aard van deze onderzoeken te laten zien. - Bio-electrische instrumentatie (1979 – 2000) In de electrofysiologie kwam er steeds meer belangstelling voor veelkanaals metingen van hoge kwaliteit. Henk Spekreijse, hoogleraar Visuele Systemen, heeft ons gestimuleerd deze meettechniek aan te pakken voor het EEG, de kleine elektrische signalen uit de hersenen die op de schedel kunnen worden gemeten. Adriaan van Oosterom, de latere hoogleraar Medische Fysica in Nijmegen, hield zich bij onze vakgroep bezig met de zogenaamde Body Surface Mapping, het meten van een groot aantal (64 of meer) signalen over de borstwand voor de analyse van de werking van het hart, waarbij hij samenwerkte met de legendarische professor Durrer van de cardiologie in het Wilhelmina Gasthuis. Voor een goede aanpak van deze meetproblemen werd er gestreefd naar een geminiaturiseerde en goed geïsoleerde veelkanaalsinstrumentatie om een veilige en hoge kwaliteit meting te bewerkstelligen. Het is vooral het promotieonderzoek van Coen Metting van Rijn geweest (met subsidie van de STW) waarin deze uitdagingen uiteindelijk zijn opgelost. Er is hierbij onder andere met de katholieke Universiteit Leuven, de Technische Universiteit Delft, de fa Hymec en de fa Medelec uit Engeland samengewerkt.
In het jaar 2000 is, vanwege het wegvallen van de onderzoeksvragen en de wens tot utilisatie, door een aantal betrokkenen o.l.v. Coen Metting van Rijn, met steun van de STW, de firma Biosemi op het voormalige WG-terrein gestart. Deze firma levert nu al meer dan 12 jaar met succes hoogwaardige instrumentatie voor EEG-, ECG- en EMGtoepassingen (EMG betreft metingen aan spieren) aan vooraanstaande universiteiten, laboratoria en industrieën (zie www.biosemi.com). 12
- Localisatie van hartritmestoornissen (1980 – 2000) De instrumentatie werd ook ontwikkeld voor de al genoemde Body Surface Mapping, waarvoor een klinisch toepasbare opzet werd ontwikkeld, gebruikmakend van de eerste Apple microcomputers. Voor toepassing aan het bed, werden speciale electrodenstrippen ontworpen die zeer snel aangebracht konden worden, zodat de duur van de meting vergelijkbaar was met die van een standaard ECG.
Voor de toepassing bij interventies met catheters werd een röntgentransparante set electroden ontworpen, zodat ritmestoornissen met catheterablaties konden worden behandeld met gelijktijdige Body Surface Mapping voor de localisatie. Wederom met steun van de STW, werkten Erik Reek, André Linnenbank en Mark Potse aan de ontwikkeling van deze systemen voor op de afdeling, voor interventies met catheters en voor gecombineerde metingen tijdens hartoperaties met zowel een electrodensysteem in het hart als op de borstwand. Uit dit werk kwamen in totaal 2 technische en 6 cardiologische promoties voort in de samenwerking met de cardiologie in Amsterdam, Utrecht en Nieuwegein. 13
Er werd ook getracht de localisatiemethode commercieel beschikbaar te maken door samenwerking met de industrie waarbij wij een optiecontract Amerikaanse firma Bard verwierven, maar ondanks grote belangstelling kenden deze pogingen uiteindelijk geen voortgang. Rond 2000 werd dit project gestopt. Reden daarvan was de introductie van de Interne Cardioverter Defibrillator (ICD) een soort implanteerbare waakhondschakeling, waardoor de behandeling van ritmestoornissen kan worden uitgesteld zonder het risico op plotselinge hartdood. Alhoewel dit dure electronica betreft, bleek deze aanpak toch kosteneffectief, vergeleken bij het behandelen van alle ritmestoornissen, behandelingen die nooit meer dan 80% volledige genezing hebben opgeleverd. (Ik ben tegenwoordig ook voorzien van een dergelijk apparaat, maar blijf gemengde gevoelens houden over deze innovatie, die een deel van ons onderzoek overbodig maakte.)
- Verbetering van minimaal-invasieve chirurgie (1992 - ) In 1991 kwam ik als deeltijdhoogleraar in de groep van de legendarische Henk Stassen. Van het begin af aan, ben ik ervan uitgegaan dat hierbij een nieuw onderwerp zou moeten worden gekozen om deze verbintenis optimaal uit te buiten. Het werd de verbetering van de minimaal-invasieve chirurgie, een techniek die toen nog in de kinderschoenen stond. Al snel na mijn aantreden in Delft is er een grote subsidie verworven in de vorm van het DIOC9-programma (DIOC = Delfts Interfacultair OnderzoeksCentrum. Deze subsidie (uit de eerste geldstroom!) betrof 12 onderzoekers alleen al voor het MISITdeel (MISIT = Minimally Invasive Surgery and Interventional Techniques), dat uit 6 projecten bestond met onderwerpen uit de Minimaal-Invasieve Chirurgie en Interventietechniek. Bij al deze 6 projecten is succesvol samenwerking gezocht met klinici, die zich bereid verklaarden tot een aanzienlijke inzet. Deze wat wij noemen “clinically driven approach” heeft erg goed gewerkt en tot 8 promoties geleid binnen dit deel van het DIOC9-programma, van wie Wouter Sjoerdsma en Karen den Boer (onderwerp: Taakanalyse van het chirurgisch proces) in het AMC gestationeerd waren. (Het andere deel van dit DIOC-programma, gewijd aan de schouderprothese, heeft nog tot 6 andere promoties geleid). Hiermee werd dit medisch-technische DIOC programma het meest succesvolle van de 10 DIOC programma’s in Delft. Het is vooral de verdienste van professor Jenny Dankelman dat zij deze aanzet heeft weten uit te bouwen tot de bloeiende afdeling Biomechanical Engineering van dit moment.
14
- Medische Beeldbewerking (1998 - ) Na het stoppen van het hartritmestoornissenproject en de commercialisering van het instrumentatieproject, is na 1998 de medische beeldbewerking hoofdonderwerp van mijn afdeling geworden. Aan de basis hiervan stond Henk Venema, die als CT-expert en klinisch fysicus al sinds de 70-er jaren zowel bij de afdeling Radiologie als de Afdeling Medische Fysica werkzaam was. Na de komst van 2 nieuwe radiologiehoogleraren in 1998 kwam de samenwerking vooral met radiologiehoogleraar Ard den Heeten op gang, leidend tot de gezamenlijke promoties van Jeroen Snel, Marcel van Straten en Hugo Gratama van 15
Andel met als basis, onder meer, de Matched Mask Bone Elimination (MMBEmethode) van copromotor Henk Venema; deze methode maakt het mogelijk het bot rond hersenen en bloedvaten ‘weg’ te rekenen.
Vanaf 2000 is Geert Streekstra als staflid bij ons gekomen en werd meteen bij deze projecten betrokken. Hij startte ook de samenwerking met Philips die hun prototype van een Cone-Beam-CT in het AMC plaatste. De Cone-Beam-CT maakt het mogelijk tijdens ingrepen in de operatiekamer CT-opnamen te maken en hiervan zijn inmiddels 6 klinische toepassingen door ons geëvalueerd.
Geert Streekstra was in 2004 succesvol met zijn polsprojectaanvraag bij de STW, resulterend in promoties van Bart Carelsen, Martijn van de Giessen en binnenkort Natallia Dvinskikh met belangrijke samenwerking met Simon Strackee van Plastische & Handchirugie en Leendert Blankevoort van Orthopedie.
16
Dit werk vindt zijn vervolg in een Europees project (MEDIATE) waarbij ook Iwan Dobbe betrokken is.
Op basis van de jarenlange samenwerking met het NKI, werd Marcel Herk in 2004 deeltijdhoogleraar 4D-beeldbewerking (bewegende driedimensionale beelden) in onze groep. Zijn expertise in de beeldbewerking ten behoeve van de radiotherapie sluit geweldig goed aan bij het onderzoek van onze groep, ondermeer door de uitgebreide toepassing van de Cone Beam-CT bij bestralingen.
17
Na de pensionering van Henk Venema in 2009, is er voor zijn opvolging gezocht naar een onderzoeker met expertise op het gebied van cardiovasculaire toepassingen. Dit is Henk Marquering geworden die na zijn aantreden zeer voortvarend begonnen is met het verwerven van onderzoeksfinanciering. Hij is hierbij zeer succesvol geweest (alle aanvragen, waarbij hij betrokken was, werden gehonoreerd) en inmiddels zijn er beeldbewerkingsprojecten aangevangen over hartklepvervanging (samenwerking met o.a. Jan Baan cardiologie), de gevolgen en classificatie van beroertes en de classificatie van hersenaneurysma’s (waarbij de samenwerking met de nieuwe hoogleraar Charles Majoie van Radiologie moet worden vermeld).
- Borstkankerscreening (2008 -) Door de reorganisatie van de Medisch-Technische Ontwikkelingsafdeling (MTO) in 2007, is mijn 10-jarige bemoeienis met deze afdeling tot een eind gekomen. Dit gaf mij de ruimte om een nieuw onderwerp aan te pakken. Kort daarvoor was Ard den Heeten, met wie, zoals wij zagen, al uitgebreid werd samengewerkt, directeur geworden van het Landelijk ReferentieCentrum Bevolkingsonderzoek (LRCB) in Nijmegen, maar bleef nog wel part-time aan het AMC verbonden. In onze kontakten werd al snel de belangstelling voor (en verwondering over) de mammografie gewekt; met name de verwarring over kracht en druk bij de compressie van de borst.
Zoals al genoemd, heeft dat met steun van het AMC in 2010 tot een AMC-firma geleid waarbij ik ook na mijn pensionering betrokken blijf om de beide onderzoekers 18
(Jerry de Groot, AIO en postdoc Woutjan Branderhorst) samen met Ard den Heeten te begeleiden. Het is heel stimulerend geweest om vlak voor mijn pensionering nog bij zo een interessant, nieuw en motiverend onderwerp betrokken te raken.
VI Geneeskunde en Techniek: Moet dat verder zo? Voortdurende verandering van onderwerp en aanpak kenmerken de dynamische ontwikkelingen in de Medische Technologie. Dit is het directe gevolg op het inspelen op de steeds weer andere behoeften aan technologie van het medische veld. Het scheppen van optimale voorwaarden zowel voor medici als technici om op deze veranderende behoeften in te spelen zal een grote stimulans kunnen vormen voor de innovatie in de geneeskunde. Het IMDI-initiatief van NWO uit 2010, sluit goed aan bij deze gedachten. Het is te hopen dat er financiering voor dit Innovative Medical Devices Initiative wordt gevonden, waarbij het Instituut Quantivision (iQ) een van de 6 Centres of Research Excellence is. Want, Geneeskunde en techniek: ja, het moet verder zo!
Dankbetuiging Multidisciplinaire activiteiten zoals Medische Technologie nemen vele relaties met zich mee, die ik hier onmogelijk volledig kan gedenken. Terugkijkend wil ik, gezien de teneur van mijn betoog vandaag, beginnen met de groep in Groningen waar ik mijn promotie-onderzoek heb verricht onder leiding van Oscar Memelink, Jan Snijder en copromotor Jan Verwey die hier vandaag onder ons is met zijn vrouw Rina. Nog onlangs hadden wij ten huize Verwey een gezellige reünie van zijn promovendi, van wie ik de eerste mocht zijn. Ondanks mijn grote motivatie voor de halfgeleiderelectronica, kwam ik in 1977 min of meer bij toeval terecht bij het laboratorium voor Medische Fysica. Ik ben daar gevormd door deze groep onder de leiding van Henk van der Tweel, prominent 19
medisch fysicus en grondlegger van deze afdeling rond 1950. Ik heb hele dierbare herinneringen aan deze groep van zonder uitzondering bijzondere individuen, bij wie zeker Jan Strackee en Henk Spekreijse als inspirators en pioniers in respectievelijk Medische Informatica en Visuele Systeemanalyse moeten worden vermeld. De opvolger van Henk van der Tweel eind jaren 80, werd Jos Spaan. Ik kende hem al van het landelijk overleg Biomedische Technologie en wij zijn de belangstelling voor Medische Technologie blijven delen. Beste Jos, in de ruim 20 jaar die wij inmiddels samenwerken, ben ik altijd door jou gesteund en heb je een hele positieve rol gespeeld in het bevorderen van mijn vak. Ik wil je danken voor deze voortdurende inspanningen. Door zijn relatie met de Technische Universiteit Delft kwam ik in aanraking met de groep van Henk Stassen, die mijn voorbeeld werd voor de multidisciplinaire samenwerking met medici. Hij heeft na mijn aanstelling als deeltijdhoogleraar in 1991 mijn keuze om de minimaal-invasieve chirurgie als onderzoeksproject te kiezen altijd zeer ondersteund. Helaas hebben wij afgelopen jaar afscheid moeten nemen van deze grote geest en aimabele actieve man. Ik heb heel vaak aan anderen verteld, dat de ontmoeting met Henk Stassen één van de mooiste dingen is, die mij is overkomen. Toen wij in Delft rond 1996 het MISIT-DIOC programma met wel 12 onderzoeksplaatsen wisten te verwerven, was dat te veel om in één dag per week te bestieren. Naast Henk Stassen is Jenny Dankelman toegetreden tot ons driemanschap en heeft haar ommezwaai van cardiologische modelvorming naar minimaal-invasieve technologie plaatsgevonden. Beste Jenny, ik wil jou bedanken voor jouw inzet in deze. Ik bewonder de hele prettige manier waarop je jezelf en jouw afdeling hebt ontwikkeld, zeer en ik wens je alle succes bij jouw verdere plannen. Zoals ik al beschreef, heeft er eind 90-er jaren in onze groep een ommezwaai plaatsgevonden naar Medische Beeldbewerking. De basis voor deze ommezwaai was Henk Venema, groot expert van de Computer Tomografie en fysicus van grote kwaliteit. Ik heb zijn scherpe analytische vermogen en academische benadering altijd bewonderd evenals zijn grote gelijkmoedigheid tijdens zijn toch niet eenvoudige leven. Vorig jaar is hij onverwacht overleden, ondanks zijn bijzondere fietstochten naar het zuiden van Europa. Ik mis zijn aanwezigheid nog voortdurend en ik betreur dat ik nu na mijn afscheid niet de kamer met hem zal delen. Bij de toegenomen aandacht voor de beeldbewerking heeft de afdeling Radiologie een grote stimulerende rol gespeeld, vooral na het aantreden van twee dynamische hoogleraren in 1998, Han Laméris en Ard den Heeten. Beste Han, ik wil jou bedanken voor jouw positieve houding ten opzichte van onze groep, die zich aanvankelijk uitte in de ondersteuning van de gedeelde aanstelling van Henk Venema bij onze beide afdelingen, voor wie jij grote waardering had. Inmiddels zijn dat twee gedeelde aanstellingen geworden, waarbij Geert Streekstra, als klinisch fysicus, Henk Venema heeft opgevolgd en Henk Marquering de cardiovasculaire toepassingen heeft aangepakt. Ik hoop dat deze relatie tussen onze groepen in de toekomst steeds meer vruchten zal afwerpen. De mogelijkheden van de beeldvormende modaliteiten zijn daar groot genoeg voor. De samenwerking met Ard den Heeten en hoe deze al in meerdere gezamenlijke promoties is uitgemond, is al vermeld. Beste Ard, vandaag ga ik geen afscheid van je nemen, omdat wij samen tot onze nek in het borstkankerscreeningsproject zijn verzeild geraakt. Vanaf volgende week blijf 20
ik daarbij ook formeel betrokken en ik verheug mij op het vervolg van onze samenwerking. Onze ommezwaai naar de Medische Beeldbewerking is in 2005 versterkt door een deeltijdhoogleraarschap van Marcel van Herk. De relatie met het Nederlands KankerInstituut (NKI) gaat terug op de goede contacten die Jan Strackee al vele jaren onderhield met de fysici van de radiotherapieafdeling van het NKI. Beste Marcel, jij was één van die fysici, met lof afgestudeerd en gepromoveerd bij Jan Strackee. Ik ben heel blij dat ik jou heb kunnen verleiden bij ons te komen. Ik bewonder jouw inventiviteit en energie en ik hoop dat je voortgaat op de weg die je hebt gekozen van de samenwerking met onze afdeling en andere.afdelingen in het AMC. Sinds 2006 is onze afdeling Medische Fysica versterkt met wat vroeger het Lasercentrum was van het AMC. De nieuwe afdeling heet nu Biomedical Engineering & Physics en er hebben behoorlijke veranderingen in samenstelling plaatsgevonden met veel studenten en ook veel meer vrouwelijke medewerkers, dan wij als fysici gewoon waren. De nieuwe afdeling wordt geleid door Ton van Leeuwen samen met Ed van Bavel. Beste Ton en Ed, ik wil jullie bedanken voor de manier waarop jullie dit veranderingsproces hebben begeleid. Ik wens jullie alle succes voor de toekomst van deze dynamische afdeling. De toekomst van onze sectie Medische Beeldbewerking ligt nu in handen van Geert Streekstra en Henk Marquering. Beste Geert, na jouw komst in 2000 heb je voortvarend jouw beeldbewerkingsplannen aangepakt, uitmondend in het prachtige polsproject met meerdere promoties en goede samenwerking. Momenteel heeft dat een verder vervolg met het Europese MEDIATEprogramma. Ik wens jou alle succes met vervolgen van deze lijn. Beste Henk, jouw start in de cardiovasculaire toepassingen is een vliegende start geweest en dagelijks neem ik waar wat dit allemaal met zich meebrengt. Ik hoop dat jij de kansen kunt uitwerken tot een succesvolle onderzoekslijn. Beste Geert, Henk, Iwan (en nog eventjes Remmet), het is nu aan jullie om de toekomst verder in te vullen; ik wens jullie daarbij alle succes. De basis van mijn bestaan, het gezinsleven thuis, is inmiddels sterk veranderd met kinderen van in de dertig. Onze dochter Christel is onlangs psychiater geworden en zij is sinds enige maanden betrokken bij het “top 600”-project van de GGD in Amsterdam, waar zij nu haar volle energie op richt. Onze zoon Enno heeft via het hotelwezen en het Franse brood, nu een goed bestaan bij de firma Moët & Chandon. Hij mag aan den lijve ondervinden, dat het heel goed gaat met de branche van luxe goederen, ook in tijden van recessie. De positieve instelling van Ria heeft het allemaal mogelijk gemaakt en waardeer ik al meer dan 40 jaar. Over drie maanden sluit zij zich bij mij aan en zullen wij gezamenlijk (in deeltijd) het renteniersleven gaan invullen. Ik dank u voor uw aandacht.
21
