Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN

1:

Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

2: Wie zijn wij en wat is de FFL Voor u ligt het onderzoek van het NXT generation team. Ons team bestaat uit negen kinderen van Stichting Groendomein Wasven uit Eindhoven, we doen dit jaar voor de derde keer mee aan de FIRST LEGO League. Dit onderzoek is gedaan voor de challenge van de FIRST LEGO League (FLL). De FLL is een grootschalige internationale competitie met wereldwijd ongeveer 15.000 teams (150.000 kinderen) uit 54 landen. FLL stelt zich tot doel kinderen te enthousiasmeren voor techniek. Ons team heeft teamleden van verschillende leeftijden (10 t/m 15 jaar) en van 5 verschillende scholen (basisschool groep 7 t/m 3e klas middelbare school). De FLL bestaat uit 2 delen. Een robot prestatie waarbij opdrachten met een zelf ontwikkelde en geprogrammeerde robot moeten worden uitgevoerd en een onderzoek. De opdrachten en het onderzoek sluiten aan bij het jaarlijks wisselende thema. Dit jaar is het FIRST® LEGO® League thema 2010/2011 Body Forward, "Technologie ontmoet Geneeskunde". De vraag is of FIRST® LEGO® League teams de kwaliteit van leven kunnen verbeteren? Met deze challenge moeten de teams de grensverleggende wereld van de Biomedische Technologie verkennen door innovatieve manieren te ontdekken om letsel te genezen, genetische aanleg te overwinnen en de mogelijkheden van het menselijk lichaam te maximaliseren, met de insteek om een gelukkiger en gezonder leven te leiden.

Het onderzoek is als volgt geformuleerd Ga op zoek naar hele nieuwe manieren om wonden te genezen, ziektes en handicaps te behandelen en te voorkomen dat mensen ziek worden. Zodra jullie begrijpen hoe wetenschappers, ingenieurs en dokters samenwerken om oplossingen te zoeken, gaan jullie zelf onderzoek doen. Waarom lukt het sommige mensen niet om lang gezond te blijven? Wat zouden jullie daaraan kunnen doen?

1. Welk probleem willen jullie oplossen? In de eerste fase van het project begin je met het samenstellen van een lijst met zoveel mogelijk lichaamsdelen, functies of systemen. Bedenk per onderdeel wat er allemaal mis kan gaan en hoe je lichaamsdelen kan beschermen, repareren of sterker maken. Zodra jullie lijst compleet is, kiezen jullie een lichaamsdeel, een functie (horen, ademen) of een systeem (bloedsomloop) om verder te gaan onderzoeken. Hoe wordt er samengewerkt met andere lichaamsdelen, functies of systemen om gezond te blijven? Welke gevaren liggen er op de loer? Door welke wetenschappers, dokters en ingenieurs wordt het onderzoek gedaan? Ontdek hoe zij werken aan het gezond en sterk maken van het door jullie gekozen lichaamsdeel, functie of systeem. En hoe gebreken hersteld worden en ziektes bestreden. Ontdek met welke vraagstukken deze persoon bezig is en kies er een waar jullie aan gaan werken. Kijk in onderzoeksrapporten, lees boeken en tijdschriften, zoek op internet of hou een enquête. Zoek experts op in het ziekenhuis of medisch laboratorium bij jullie in de buurt.

2. Bedenk een vernieuwende oplossing In de tweede fase van het project gaan jullie voor een van de problemen een vernieuwende oplossing bedenken. Dat kan een geweldige uitvinding zijn of een spectaculaire verbetering van een bestaand middel. Hoe lost dit het probleem op? Wat moet er gebeuren om het echt uit te voeren. Hoe gaat jullie idee mensen een gezonder leven geven? Heeft jullie oplossing te maken met reparatie, genezing of verbetering van een lichaam?

3. Deel met anderen In de derde fase van het project is het tijd geworden om anderen kennis te laten maken met jullie uitvinding en uit te leggen hoe het werkt. Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

3: Inleiding

Blz. 2

Inhoud

Blz. 3 t/m 4

Hoofdstuk 1: Het lichaam

Blz. 5 t/m 11

    

Lijst met lichaamsdelen Het skelet De spieren De belangrijkste lichaamssystemen De belangrijkste lichaamsfuncties

Hoofdstuk 2: Wat kan er mis gaan?

Blz. 13 t/m 14

 Lijst met lichaamsdelen  Hoe kan ik het beschermen, repareren of sterker maken?

Hoofdstuk 3: Het hart

(nader onderzocht)

Blz. 15 t/m 23

 Bouw van het hart  Werking van het hart      

Het bloed Problemen met het hart Een hartstilstand De gevolgen voor de hersenen Voorkomen en genezen Hart specialisten

Hoofdstuk 4: Onze oplossing        

Blz. 23 t/m 30

Feiten Koelen na een hartstilstand Waarmee kan je koelen? Onze uitvinding Mening van specialisten De NXT COOLiT De voordelen Van 4 naar 5 stappen


4: Hoofdstuk 5: Gedeeld met anderen

Blz. 31 t/m 33

 Prof. Dr Louis Peeraer, als lector Health Innovations and Technology verbonden aan de Fontys Paramedische Hogeschool  Patrick Houthuizen, arts assistent cardiologie in het Catharina ziekenhuis  Teamleider RAV, Henk de Volder  Dr. Ir. Pieter Lerou, uitvinder micro coolsysteem Kryoz  Wladimir Punt, Micropelt  Hersenstichting  Edwin Kilsdonk (docent reanimatie/AED)  Richard Martens, docent verpleegkunde in het Catharina ziekenhuishuis  Koninklijke Nederlandse vereniging EHBO, afd . Eindhoven  3M  Dr. M.A. Kuiper, neuroloog-intensivist, Medisch Centrum Leeuwarden en lid Wetenschappelijke Raad van de NRR, Leeuwarden  Hartstichting  Dr. Bart van der Worp, Neuroloog Universitair Medisch Centrum Utrecht  Dr. Janneke Horn, neuroloog –intensivist, Academisch medisch Centrum Amsterdam  Maxime Verhagen, Minister van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie, viceminister-president  Rob van Gijzel, Burgemeester van Eindhoven  Interview met ex hartpatiënten

Bijlagen    

Blz. 34 t/m 40

Ons prototype (haalbaarheids onderzoek) Na hartstilstand gered door de kou Koelkast op een vingernagel Micropelt thermoelectric Peltier coolers

Bronvermelding

Blz. 41

 Boeken  Internetsites  Artikelen


5: Stel een lijst samen met zoveel mogelijk lichaamsdelen, functies of systemen. Als lichaamsdelen worden gezien: 1. hoofd 2. romp 3. armen (met de handen en vingers) 4. en benen (met de voeten en tenen). Het menselijk lichaam heeft vele organen, lichaamsdelen en systemen die allemaal hun eigen functies hebben. In het lichaam zitten heel veel onderdelen zoals:   



 

een skelet bestaande uit botten spieren, waaronder het middenrif bloedsomloop, die omvat: o hart o bloedvaten, waaronder:  slagaders, aders en haarvaten o het bloed, waarin zich bevinden:  witte bloedcellen  rode bloedcellen  bloedplaatjes o milt het zenuwstelsel, waartoe behoren: o hersenen o ruggenmerg o zenuwen de spijsverteringsorganen, waartoe gerekend worden o mond; met daarin  tong  tanden en kiezen o keel o slokdarm o maag o darmen, onderverdeeld in  twaalfvingerige darm  dunne darm  dikke darm  endeldarm o anus Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

6: 







voor het uitscheiden van overtollige stoffen en afvalstoffen zorgen: o nieren o longen o lever en galblaas o huid veel hormonen en andere stoffen worden geproduceerd door de klieren, waaronder: o alvleesklier o bijnieren o lymfeklieren o hypofyse o borst (bij vrouwen) o schildklier o bijschildklieren o zwezerik voortplantingsorganen: o vrouwelijke o mannelijke de zintuigen, worden gevormd door: o het gezichtsvermogen, waarvoor de ogen gebruikt worden, waarin:  iris, netvlies, ooglens o het gehoor, dat zich in het slakkenhuis bevindt o tastorgaan, voornamelijk in de huid o het reukorgaan, dat zich in de neusholte bevindt o smaak, op de tong

Vrijwel het hele lichaam wordt bedekt door de huid, waarop zich haren bevinden. Elk orgaan is uit een aantal weefsels opgebouwd.


7: Zonder skelet zou je niet kunnen leven. Dit komt omdat het skelet veel stevigheid biedt aan de spieren. Zou je geen botten hebben, dan zou je als een vaatdoek in elkaar zakken. Ook zorgen de botten ervoor dat je kostbare organen (hersenen, hart) niet worden aangetast als er een keer iets tegen aan komt. De schedel beschermt de hersenen. De ribben zorgen ervoor dat het hart veilig blijft. De spieren zitten vast aan de botten. Je zou je arm niet kunnen optillen als je spieren niet vast zitten aan je botten. Wat voor botten heb je? Een mens heeft veel botten, bij je geboorte heb je er 350, maar tegen de tijd dat je volwassen bent heb je er nog maar 206. In een voet zitten 26 botjes, dat lijkt misschien heel veel, maar we kunnen onze tenen niet zo goed bewegen als onze vingers. In een hand zit een botje meer: 27 Een groot iets als een been heeft eigenlijk maar heel weinig botten: namelijk maar 4. Je arm heeft er 3 hieronder een opsomming van alle botten in je lichaam            

Botten in de hersenschedel (8) Botten in de aangezichtsschedel (14) In de hals (1) In het oor (6) In de schoudergordel (4) In de romp (25) In de wervelkolom (24) In de arm (6) In de hand (54) In de pelvis (bekkengordel) (4) In de benen (8) In de voeten (52)

Een spier is een weefselstructuur van cellen die de eigenschap hebben te kunnen samentrekken waardoor beweging mogelijk is. Spierweefsel komt in drie vormen voor: dwarsgestreept spierweefsel, hartspierweefsel en glad spierweefsel. Er zijn circa 640 spieren aan te wijzen bij de gemiddelde mens. Afhankelijk van de gebruikte onderdeel worden 640 tot 850 spieren gebruikt. Je kunt je spieren vergelijken met een marionet. Als je aan de touwtjes trekt, beweegt het. Als je de touwtjes loslaat valt de marionet als een pudding in elkaar. Zoals je weet bestaat je lichaam uit een skelet, maar om dat skelet te bewegen heb je spieren nodig, namelijk skeletspieren. Spieren zitten bijna overal in je lichaam. Zij vormen veertig procent van je lichaamsgewicht. Maar spieren maken niet alleen beweging van je botten mogelijk. Je longen hebben spieren om in en uit te ademen. Je hart is de grootste spiermassa van je lichaam. Je blaas bestaat uit spierweefsel. En of je het gelooft of niet, elk haartje op je lichaam heeft een heel klein spiertje. Dat merk je als je kippenvel krijgt. Het spiertje van elk haartje trekt dan samen.


8: Ook leuk om te weten … Als je lacht gebruik je 15 spieren En als je met je wenkbrauwen fronst gebruik je 40 spieren. Als je een stap zet gebruik je wel 200 spieren. Een mens heeft 650 spieren.

De belangrijkste lichaamssystemen zijn:  De bloedsomloop  Het zenuwstelsel  Het spijsverteringsstelsel  Het ademhalingsstelsel  De stofwisseling  Het lymfevatenstelsel en  De zintuigen Het bloedsomloop of het bloedvatenstelsel Bloed vormt het vervoersysteem van ons lichaam, het stroomt voortdurend om zuurstof, voedingsstoffen en andere stoffen aan weefsel te leveren en afvalproducten af te voeren. Het bloed draait rond in ongeveer een minuut door het hele lichaam, en tijdens zware inspanning in twintig seconden. Een volwassen mens heeft tussen de vijf a zes liter bloed in zijn lichaam. Het bloed is normaal gesproken ongeveer 7,5% van het totale gewicht. Een persoon van 75 kilogram heeft 5,6 liter bloed. Al het bloed loopt door bloedvaten, die het bloed naar al de belangrijke dingen lijdt, zoals de organen en de spieren. De mens heeft een gesloten systeem van vaten waardoor bloed stroomt. Er zijn 2 bloedsomlopen, de kleine en de grote. De vaten verbinden het hart en de organen en zorgen voor de aanvoer van zuurstof en voedingsstoffen en voor de afvoer van afvalstoffen zoals koolstofdioxide. Ook zorgt de bloedsomloop voor circulatie van hormonen, afweerstoffen en warmte. Het zenuwstelsel Zonder zenuwen zou je niets kunnen voelen. Soms lijkt dat wel eens handig, maar in werkelijkheid is dat toch anders. Dan zou je zo over spijkers heen kunnen lopen, of tegen de open haard kunnen leunen. Dat zou toch geweldig zijn. Maar je hebt dan wel goede wonden. Je voelt er alleen niets van. Alle mensen zullen je alleen wel raar aankijken met die brandwonden. Of als je je been breekt, dan kun je niets meer met je been maar loop je gewoon door. Dan zou alles alleen maar erger worden, dus het is maar goed dat we zenuwen hebben. Als je zenuwen iets voelen seinen ze dit meteen door en dat is eigenlijk best handig Het zenuwstelsel stelt ons in staat uitwendige en inwendige prikkels waar te nemen. Deze prikkels registreren we met onze zintuigen. De reactie op die prikkels gebeurt in samenhang met spieren en organen in de vorm van reflexen. Het zenuwstelsel heeft


9: ook hogere functies in de vorm van coördinatie, willekeurige activiteit, geheugen en psychische processen. Het lichaam bezit twee zenuwstelsels, die, als men gezond is, nauw met elkaar samenwerken, namelijk: het centrale zenuwstelsel en het autonome zenuwstelsel'. De spijsvertering Spijsvertering betekent het verteren van voedsel (spijs) tot stoffen die door het lichaam kunnen worden opgenomen. Dit gebeurt in het spijsverteringskanaal; buizen en lichaamsholten waarin het spijsverteringsproces plaatsvindt. Het ademhalingstelsel Bij organismen is het ademhalingsstelsel van belang voor gaswisseling. Hoe dit stelsel er uitziet verschilt per levensvorm. Bij mensen en veel andere zoogdieren bestaat het ademhalingsstelsel uit longen luchtpijp en spieren voor ademhaling. In het ademhalingsstelsel worden zuurstof en koolstofdioxide uitgewisseld De stofwisseling Stofwisseling, ook wel metabolisme genoemd is het geheel van biochemische processen die plaatsvinden in cellen en organismen. Enzymen spelen hierbij een centrale rol. Het lymfevatenstelsel Het lymfevatenstelsel is het geheel van organen, vaten en weefsels in het lichaam waarin zich hoofdzakelijk lymfe en lymfocyten bevinden en getransporteerd worden. De zintuigen Een zintuig is het een orgaan dat een mens of dier de mogelijkheid geeft een bepaald gedeelte van de werkelijkheid waar te nemen.


10: Overzichtstabel van zintuigen bij de mens

Zintuig

Anatomie

Prikkel

Gewaarwording

Gezichtsvermogen Ogen

Licht

Zien

Gehoor

Slakkenhuis

Trilling

Horen

Reukzin

Reukzintuig

Moleculen/stoffen

Ruiken

Smaakzin

Tong

Moleculen/stoffen

Proeven

Tastzin

Huid

Vervorming van de huid

Voelen

Thermoceptie

o.a. Huid

Verwarming/afkoeling van de huid

Warmte/kou voelen

Nociceptie

o.a. Huid

Extreme vervorming/opwarming/afkoeling Pijn voelen van de huid

Evenwichtszin

Evenwichtsorganen Beweging van endolymfe

Evenwicht

De eerste vier: gezichtsvermogen, gehoor, reukzin en de smaakzin vormen samen de speciale zintuigen. Voelen kan men onderverdelen in drie aparte zintuigen, alle drie voornamelijk gelegen in de huid Dit zijn aanraking/druk, warmte/kou en pijn. Deze drie vormen de somatische zintuigen.


11: o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o

hart bloed milt hersenen ruggenmerg mond oog slokdarm keel maag darmen nieren longen lever en galblaas huid alvleesklier bijnieren lymfeklieren hypofyse borst (bij vrouwen) schildklier bijschildklieren zwezerik

Organen: hart hersenen, longen, huid Een orgaan heeft meerdere cellen, ook wel meercellig organisme genoemd dat een bepaalde levensfunctie uitvoert, bijvoorbeeld het hart, dat het bloed rond pompt door het lichaam. Meestal vormt een orgaan een van zijn omgeving goed afgegrensd geheel en heeft het een specifieke vorm. Enkele organen worden in een groot aantal op allerlei plaatsen in het lichaam gevonden. Dit noemen we ook wel een orgaansysteem. De belangrijkste organen zijn: het hart, de hersenen, de longen en de huid maar ook nieren, darmen, lever zijn van groot belang. Het hart Het hart ligt in de borstholte, iets naar links onder het borstbeen. Het is ongeveer zo groot als een vuist. Het hart pompt bloed door je lichaam heen. Als je hart er mee ophoudt dan stroomt er geen bloed meer door je lichaam, en zou je niet meer verder kunnen leven. De hersenen De hersenen zitten in je hoofd. Er zijn oerhersenen: die zitten heel makkelijk in elkaar en worden vooral gebruikt bij slapen, eten, drinken, boosheid. Het buitenste deel van de hersenen is het slimst het maakt dat je kunt nadenken, schrijven rekenen enz. Dat is de hersenschors. Met je hersenhelften is iets geks aan de hand.


12: De rechterhersenhelft zorgt voor het linker deel van je lichaam. En de linkerhersenhelft zorgt dus voor je rechter deel van je lichaam. Hersenen helpen je bij van alles je doet. Veel dingen gebeuren zonder er bij na te denken, zoals slapen, ademhalen en soms ook je bewegingen zoals een reflex (zomaar iets doen “per ongeluk”, bijvoorbeeld snel je hand terugtrekken als je je verbrandt). Je hersenen helpen je ook bij dingen te onthouden die je net geleerd hebt zo leer je steeds meer bij . Van jong tot oud ben je aan het leren. Je kunt en weet steeds meer. Daarbij is onthouden belangrijk. Want als je niets onthoudt kun je ook niet leren. De longen Je longen zorgen er voor dat je in- en uitademt. Elke keer dat je inademt komt er zuurstofrijke lucht jouw longen binnen. Bloed neemt deze zuurstof naar alle delen van jouw lichaam waar het wordt gebruikt door alle cellen. Wanneer jij uitademt, wordt alle kooldioxide die jouw lichaam heeft geproduceerd vervoerd en verwijderd uit jouw lichaam. Bij de ademhaling stroomt er lucht via de neus- of mondholte, door de luchtpijp met zijn vertakkingen naar de longen. De longen bevatten longblaasjes waar de gasuitwisseling plaatsvindt, waarbij zuurstof vanuit de lucht wordt opgenomen in het bloed en koolstofdioxide wordt afgegeven aan de lucht. De zuurstofarme en koolstofdioxiderijke lucht wordt vervolgens weer uitgeademd door de neus of de mond. Door de ademhaling vindt gaswisseling plaats en dit maakt het leven mogelijk De huid Huid of vel vormt de buitenste bekleding van het lichaam van mens en dier. De huid wordt soms beschreven als het grootste orgaan van de mens, omdat de gehele huid meer weegt dan welk intern orgaan dan ook. Je huid zorgt er voor dat er geen bacteriën en ander vuil naar binnen komen. En als je geen vel hebben zou, zou al je bloed er zo uit lopen en zou je daarom doodgaan.


13: Bedenk per onderdeel wat er allemaal mis kan gaan en hoe je lichaamsdelen kan beschermen, repareren of sterker maken. Lichaamdelen Met het skelet

Wat kan er fout gaan Breken

Met de spieren

Scheuren spierziekte Stoppen met kloppen Scheur wond

Met de bloedsomloop

Met het zenuwstelsel Met de spijsverteringsorganen

Bij het uitscheiden van overtollige stoffen en afvalstoffen Met de hormonen

Met de voortplantingsorganen Bij de zintuigen

Hart Bloedvaten (slagaders, aders haarvaten) Bloed (witte,rode, bloedplaatjes) Milt Hersenen ruggenmerg Zenuwen Mond (tanden, tong) Keel Slokdarm Maag Darmen (12 vingerigedarm, dunne en dikke darm, endeldarm) Nieren Longen Lever en galblaas Huid Alvleesklier Bijnieren Lymfeklieren Hypofyse Borsten Schildklier Bijschildklieren Zwezerik Vrouwelijk Mannelijk Ogen (netlies, lens) Oren Huid Neus Mond (tong)

Hersenvliesontsteking scheuren Tanden kunnen beschadigen Stikken Vergiftiging Braken buikpijn Suikterziekte Auto imuumziekte Kanker, beschadiging Beschadiging ontsteking Ontsteking Feochromocytoom Kanker Papituitacisme Borsten Ontsteking Ontstekkng Niet in je lichaam Ontsteking kanker Scheurtje Ontsteking Wond Verkoudheid Bijten op tong


14:

Lichaamdelen

Wat kan er fout gaan

Met het skelet

Breken

Met de spieren

scheuren spierziekte aangeboren afwijking

Met de bloedsomloop

Stoppen met kloppen Scheur Wond Dichtslippen Aangeboren afwijking

Met het zenuwstelsel

Hersenvliesontsteking Scheuren Aangeboren afwijking Tanden kunnen beschadigen Stikken Vergiftiging Braken Buikpijn Ziekte (bijv. van crohn) Suikerziekte Kanker, beschadiging Beschadiging ontsteking Ontsteking Feochromocytoom Kanker Papituitacisme Borsten Ontsteking Niet in je lichaam Ontsteking kanker Scheurtje Ontsteking Wond Verkoudheid Bijten op tong

Met de spijsverteringsorganen

Bij het uitscheiden van overtollige stoffen en afvalstoffen Met de hormonen

Met de voortplantingsorganen Bij de zintuigen

Hoe kan je het beter maken? Stabiliseren en gips Zalf, fysiotherapie, operatie, rode lamp, warm bad, niets, Medicijnen Reanimatie Operatie Bloedtransfusie Medicijnen

Medicijnen

Tandarts, trekken, operatie, veel drinken, maag schoonmaken, slapen medicijnen Soms niets, operatie, medicijnen

medicijnen Operatie (weg halen) Radio therapie Verwijderen Radiotherapie Medicijnen antibiotica Medicijnen Operatie Bril, lenzen, operatie Medicijnen Verbinden Drop Niks doen


15: Als de lijst compleet is, kiezen jullie een lichaamsdeel, een functie (horen, ademen) of een systeem (bloedsomloop) om verder te gaan onderzoeken. Het hart …. onmisbaar…… Een prachtig stuk techniek! Bij het hart denk je aan de liefde. Dankzij je hart kan je lopen, voetballen, lachen en dus LEVEN.

Wist je dat je hart maar liefst 100.000 keer per dag slaat? Als je het optelt, is dat elk jaar zo'n 40 miljoen keer. Je hart klopte zelfs al voor je werd geboren. En dat kloppen doet het niet voor niets: het hart is heel belangrijk en wordt ook wel de motor van het lichaam genoemd. Wat doet het hart? Het hart pompt bloed rond. De hele dag door, elke dag weer. Het bloed stroomt door heel veel grote en kleine bloedvaten naar alle delen van je lichaam. Onderweg geeft het zuurstof en voedingsstoffen af en haalt het koolzuurgas en afvalstoffen op. Zodat alle organen en spieren hun werk goed kunnen doen. Waar zit het hart? Het hart zit in je borstkas. Iets links van het midden, veilig achter je ribben, zodat het niet snel beschadigt als je valt of je ergens aan stoot. Het hart is een holle spier, ongeveer zo groot als je gebalde vuist. Deze vuistregel gaat altijd op, het hart groeit met je mee. Baby's hebben dus een klein hart, volwassenen een groot hart. Kamers, boezems en kleppen Het hart is opgedeeld in een linker- en een rechterhelft. Elke helft heeft bovenin een boezem en onderin een kamer. Het bloed komt het hart binnen via beide boezems. De boezems pompen het verder naar de kamers. Vanuit de kamers verlaat het bloed het hart. De rechterkamer pompt het naar je longen, de linker naar de rest van je lichaam. Tussen de boezems en de kamers zitten kleppen. Het zijn een soort sluisdeuren die maar naar 1 kant open kunnen. Ze zorgen ervoor dat het bloed niet terug kan stromen naar waar het vandaan komt. Tussen de kamers en de slagaders zitten ook zulke kleppen. Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

16: 1. Rechter boezem, 2. Linker boezem, 3. Bovenste holle ader, 4. Aorta, 5. Longslagader, 6. Longader, 7. Mitralisklep, 8. Aortaklep, 9. Linker kamer, 10. Rechter kamer, 11. Onderste holle ader 12. Tricuspidaalklep, 13. Pulmonalisklep

Je hart pompt zó sterk, dat het in 1 dag een tankwagen van 7.000 liter zou kunnen vullen. Maar hoe gaat dat pompen precies? En waardoor wordt het geregeld? Het hart heeft een heel slim besturingssysteem, waardoor het steeds precies op tijd slaat. Kloppen Het hart trekt samen en ontspant daarna weer. Door deze beweging ontstaat de kracht die nodig is om het bloed het hele lichaam door te pompen. De pompbeweging noemen we de hartslag of het kloppen van het hart. Hoe groter en sterker de hartspier is, hoe minder vaak hij samentrekt en ontspant om het bloed door het lichaam te pompen. Daar kom je achter als je de hartslag van mensen van verschillende leeftijden met elkaar vergelijkt. Bij pasgeboren baby's klopt het hart zo'n 120 keer per minuut. Bij kinderen en jongeren is dat 80 tot 100 en bij volwassenen 60 tot 70 keer per minuut. Trekken en persen Het kloppen van het hart gaat zó snel, dat het 1 beweging lijkt. Maar in 1 slag gebeuren er verschillende dingen achter elkaar:  het hart trekt 2 keer samen  het hart perst ook 2 keer Eerst komt het bloed via de aders in de boezems. Dan trekken de boezems samen en persen ze het bloed naar de kamers. Pas daarna trekken de kamers samen. De rechterkamer pompt het bloed de longslagader in en de linkerkamer pompt het de aorta in, waarna het naar de rest van je lichaam gaat. Dankzij de kleppen kan het bloed niet terugstromen van de kamers naar de boezems. En als het bloed eenmaal in de slagaders zit, kan het ook niet meer terug naar de kamers, omdat ook hier kleppen tussen zitten. Besturingssysteem In je hart zit een besturingssysteem dat ervoor zorgt dat de boezems en de kamers samentrekken. In dit systeem zitten 2 zenuwknopen: de sinusknoop en de AV-knoop. De sinusknoop regelt het ritme van je hartslag. Hij stuurt kleine elektrische stroompjes naar de boezems. Die trekken daardoor samen. De stroompjes komen in de boezems aan bij AV-knoop. Deze 2e knoop is de stroomverdeler: hij houdt de stroompjes heel even vast en verspreidt ze dan via een bundel zenuwdraden razendsnel over de kamers. Hierdoor trekken de kamers net iets later samen dan de boezems. Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

17: Wist je dat de hele bloedsomloop 22 seconden duurt? En dat het bloed met een snelheid van 11 kilometer per uur door je lichaam stroomt? Tijdens de reis door je lijf komt het bloed twee keer langs je hart. Eén keer maakt het een korte weg. Die noemen we de kleine bloedsomloop. Eén keer neemt het een lange route. Deze grote bloedsomloop kun je vergelijken met een achtbaan.

Geen plek in je lichaam kan zonder zuurstof en voedingsstoffen. Het hart pompt bloed door je hele lijf om ervoor te zorgen dat je organen en spieren steeds genoeg van die stoffen hebben om hun werk goed te kunnen doen. De buisjes waardoor het bloed stroomt, noemen we de bloedvaten. Wist je dat al je bloedvaten samen meer dan 100.000 kilometer lang zijn? Dat is 2,5 keer de wereld rond!

Pasgeboren baby's hebben 1 colablikje bloed in hun lichaam. Volwassenen hebben veel meer: 5 liter ongeveer. Dat is een halve emmer vol! Bloed bestaat uit 4 verschillende onderdelen die elk een eigen belangrijke taak hebben:  bloedplasma  rode bloedcellen  witte bloedcellen  bloedplaatjes


18: Er kan heel wat fout gaan met ons hart bijvoorbeeld door:  Angina pectoris  Hartfalen  Beroerte (TIA)  Hartspierziekte  Ontsteking van het hart  Ademhalingsmoeilijkheden  Een elektriciteitsongeval  Verdrinking  Verbranding  Hartinfarct / Hartaanval  Oorzaken Veel van deze aandoeningen noemt men ook wel Hart- en vaatziekten. Deze komen vaker voor dan je denkt: 1 miljoen Nederlanders hebben een hart- of vaatziekte en tot voor kort was dit doodsoorzaak nummer 1 in ons land. Helaas kunnen we hart- en vaatziekten niet altijd genezen of voorkomen. Sommige hart- en vaatziekten zijn aangeboren. De patiënt heeft al bij de geboorte een hartafwijking. Soms komt dat door een virusinfectie of verkeerde medicijnen van de moeder tijdens de zwangerschap. In andere gevallen gaat het om een erfelijke aandoening: de hartafwijking zit in de familie en de baby krijgt die daardoor ook. De meeste hart- en vaatziekten zijn dus niet aangeboren. Ze worden veroorzaakt door verkeerde leefgewoonten, zoals: Ongezond eten, te weinig bewegen, alcohol, roken, drugs, stress. Soms is de oorzaak een combinatie van deze dingen. Een hartinfarct of ook wel hartaanval wordt veroorzaakt door slagaderverkalking. De bloedvaten slibben een beetje dicht doordat vetten en cholesterol zich aan de wand hechten. Er kan dan een stolselvorming ontstaan. Als een stolsel loslaat en verderop in de bloedsomloop vast komt te zitten, wordt het bloedvat afgesloten. Hierdoor krijgt het achterliggende weefsel geen bloed en zuurstof waardoor schade ontstaat, bijvoorbeeld in de vorm van een hartinfarct . Alleen als je op tijd wordt gereanimeerd, kun je de hartstilstand overleven. Zonder reanimatie leidt een hartstilstand tot de dood. Hartmassage en beademing (reanimatie) houden kunstmatig de bloedsomloop op gang. Een elektrische schok kan de normale hartslag weer herstellen (defibrillatie). Bij hartfalen kan het hart het bloed niet goed in het lichaam rondpompen. Dit komt veel voor bij oudere mensen, vooral na een hartinfarct. Mensen met hartfalen zijn vaak moe en hebben weinig energie. Hoe erg een patiënt hier last van heeft, verschilt. De ene persoon merkt er nauwelijks iets van, de ander wordt moe en gaat hijgen van een stevige wandeling en weer een ander is zo benauwd dat hij of zij steeds op bed moet liggen.


19: Bij een hartstilstand stopt het hart plotseling met pompen. Meestal komt dat door een storing in het ritme van het hart. Het hart trilt en trekt niet meer samen. Hierdoor stopt de circulatie van het bloed door het lichaam. Een circulatiestilstand is dus eigenlijk een betere naam dan een hartstilstand. Een hartstilstand is vaak het gevolg van een hartinfarct, maar het kan bijvoorbeeld ook komen door een aangeboren hartafwijking, verdrinking, elektrische schok. Een hartstilstand is erg gevaarlijk, want je raakt er na enkele seconde bewusteloos door. Het hart kan het bloed niet rondpompen en daardoor krijgen de hersenen geen zuurstof meer. Je ademhaling valt uit en de normale huidskleur verdwijnt. Na 4 tot 6 minuten raken hersencellen onherstelbaar beschadigd. Daarna lopen ook andere organen schade op.

Net zoals andere organen hebben de hersenen grondstoffen nodig voor de energievoorziening: glucose en zuurstof. Zuurstof doet de glucose verbranden, waardoor energie vrijkomt. Met deze energie kunnen hersencellen zelf in leven blijven en elektrische signalen afgeven. Die signalen stellen ons in staat te denken, te leren, de spieren te bewegen; ook ontvangen de hersenen signalen van de zintuigen. Hiervoor moet het bloed continu grondstoffen aanvoeren, omdat we daarvan geen voorraadje hebben. Wanneer de hersenen even geen toevoer hebben, stopt de overdracht van signalen. Die wordt weer hervat zodra de energievoorziening zich herstelt. Maar als de toevoer te lang stokt, gaan de cellen zelf dood en sterft er een deel van de hersenen af. Maar tegelijkertijd stromen schadelijke stoffen die ergens anders in het lichaam zijn gemaakt als afweerreactie naar de hersenen. Daar richten ze extra schade aan de schade in de hersenen is dan definitief.


20: De kans dat een hart- of vaatziekte optreedt, kan worden ingeschat met behulp van een risicobepaling. Er wordt dan een berekening gemaakt aan de hand van de aanwezige risicofactoren: bloeddruk, bloedglucosegehalte, cholesterolgehalte, overgewicht, voeding, lichaamsbeweging, leeftijd, geslacht en roken. Een hoge bloeddruk of een hoog cholesterolgehalte op zich zijn geen ziekte, maar kunnen wel de kans op het ontstaan van een hart- en vaatziekte vergroten. Je kan de kans op het krijgen van een hart-of vaatziekte zelf verkleinen door je leef- en voedingsgewoonten aan te passen. De huisarts kan op grond van de risicobepaling besluiten dat het nodig is om een behandeling met geneesmiddelen te starten. Geneesmiddelen Voor hart-en vaatziekten kan de arts verschillende geneesmiddelen voorschrijven. De meest bekende zijn: middelen tegen hoge bloeddruk, vochtafdrijvende middelen, cholesterolverlagers, bloedverdunners, middelen om de hartspier(pompwerking van het hart) te versterken en middelen om de zuurstofvoorziening van het hart te verbeteren. Het komt ook vaak voor dat medicijnen alleen niet genoeg helpen. Dan kan een operatie nodig zijn. De dokter doet nader onderzoek naar de oorzaak en bepaalt welke behandeling het beste bij je past om herhaling te voorkomen. Mogelijke onderzoeken zijn:  hartkatheterisatie  elektrofysiologisch onderzoek (EFO)  erfelijkheidsonderzoek Hartkatheterisatie Dit onderzoek dient om verstopte kransslagaderen op te sporen. Eventueel volgt een dotterbehandeling en stent plaatsing. Het onderzoek gebeurt soms al kort na opname. Elektrofysiologisch onderzoek (EFO) Dit onderzoek is om ernstige hartritmestoornissen te ontdekken. Sommige ritmestoornissen zijn te behandelen met een ablatie. Een cardioloog brandt hierbij haarden weg van waaruit een levensgevaarlijke hartritmestoornis kan ontstaan. Erfelijkheidsonderzoek? Een hartritmestoornis kan het gevolg zijn van een afwijking in de genen. In de genen is ons erfelijk materiaal vastgelegd. Heeft u in de naaste familie mensen die voor hun 50 e levensjaar zijn overleden aan een hartstilstand of heeft u zelf een hartstilstand overleefd? Dan kan een erfelijke afwijking de oorzaak zijn. Wetenschappers doen veel onderzoek. Vooral naar de oorzaken van de aandoeningen. Maar ook naar nieuwe operatietechnieken en geneesmiddelen. Zo hopen ze patiënten in de toekomst nog beter te kunnen helpen. Behandeling Soms leidt een elektrofysiologisch onderzoek tot plaatsing van een implanteerbare Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

21: cardioverter defibrillator (Pacemaker). Dit apparaatje spoort ernstige ritmestoornissen snel op en geeft indien nodig een schok af. Het hartritme herstelt zich weer snel. Wat kan je er zelf aan doen  Stoppen met roken, roken is absoluut slecht voor de gezondheid en is risicofactor 1 voor ziekten van het hart, de bloedvaten en de longen.  Vermijden van stress of leren omgaan met stressvolle situaties, stress kan bloeddrukverhogend werken.  Langdurige stress kan leiden tot hartproblemen en overspannenheid.  Voldoende bewegen, tenminste vijf dagen per week 30 minuten flink wandelen, fietsen of bijvoorbeeld tuinieren.  Gezond en gevarieerd eten. Voor alles geldt: niet teveel!  Eet voldoende groente en fruit. Wees matig met het gebruik van zout. Eet niet teveel verzadigde vetten(verzadigd vet zit in : room, volle melkproducten, vet vlees, koekjes, gebak en snacks). Eet in plaats daarvan onverzadigde vetten (vette vis, olie, dieetmargarine).  Matig alcoholgebruik, drink niet meer dan twee glazen per dag en het liefst niet elke dag (alcohol verhoogt het cholesterolgehalte van het bloed).  Afvallen bij overgewicht, overgewicht kan leiden tot gezondheidsklachten (zoals hart- en vaatziekten, diabetes, hoge bloeddruk, gewrichtsproblemen).

Op dit moment overleeft maar 5 tot 10 procent van de slachtoffers. Snelle en doeltreffende hulp van omstanders is van levensbelang. Wachten op de hulpdiensten bij een hartaanval, is kostbare tijd verliezen. Zij hebben doorgaans 8 à 10 minuten nodig om ter plaatse te komen. Als een slachtoffer niet wordt gereanimeerd binnen de eerste zes minuten, dan is zijn overlevingskans zeer klein. Als het slachtoffer direct hartmassages en mond-op-mondbeademing krijgt en zo snel mogelijk wordt gedefibrilleerd met een AED, dan bedraagt zijn overlevingskans tot 70%. Hoe meer mensen kunnen reanimeren en defibrilleren met een AED, hoe meer mensen een hartstilstand kunnen overleven.


22: De specialist in hart- en vaatziekten is de cardioloog. Patiënten komen bij hem terecht met problemen als verkalking of vervetting van de aderen, ritmestoornissen, hartspierafwijkingen en acute problemen zoals hartinfarcten en reanimaties. De cardioloog probeert door middel van onderzoek en behandelingen oplossingen te vinden. Als de problemen acuut zijn, zoals bij hartinfarcten of ernstige ritmestoornissen, neemt hij direct actie. Is de patiënt doorverwezen door de huisarts, dan stelt hij door middel van onderzoek (bijvoorbeeld ECG en hartkatheterisatie) en gesprekken met de patiënt een behandelplan op. De cardioloog schrijf de patiënt vaak medicijnen voor of voert behandelingen uit zoals bijvoorbeeld dotteren (door middel van een ballonnetje een vernauwing in de ader verwijden) of katheter-ablatie (met radiofrequentiestroom ritmestoornissen behandelen). Daarnaast stemt hij de behandeling en uitvoering van operaties af in samenwerking met de hart- en vaatchirurg. Bijvoorbeeld voor het aanbrengen van omleidingen van vernauwde kransslagaderen (bypass operatie) of het vervangen van hartkleppen. In hele ernstige gevallen bereidt hij harttransplantaties voor. Verder heeft de cardioloog ook te maken met verschillende zorgverleners, zoals de verpleegkundige. De verpleegkundige controleert de bloeddruk, neemt de temperatuur op, verzorgt de medicijnen en stemt het bezoek van andere hulpverleners op elkaar af. De zaalarts: De zaalarts is een afgestudeerd arts, die de cardiologen op de afdeling assisteert. Andere zorgverleners zoals: - de fysiotherapeut, die begeleidt bij de revalidatie - medewerkers van het nazorgteam. Zij bieden begeleiding voor de periode na het ontslag uit het ziekenhuis - de hartfalenverpleegkundigen - de voedingsassistente - de diëtist - de geestelijk verzorger - de afdelingssecretaresse - de medewerkers van de huishoudelijke service


23: Bedenk voor een van de problemen een vernieuwende oplossing. Dat kan een geweldige uitvinding zijn of een spectaculaire verbetering van een bestaand middel. Hoe lost dit het probleem op? Wat moet er gebeuren om het echt uit te voeren. Hoe gaat jullie idee mensen een gezonder leven geven?



Jaarlijks krijgen zo‟n 15.000 – 16.000 mensen buiten het ziekenhuis een hartstilstand, dit zijn 300 mensen per week.  Het gebeurt vaak thuis, op het werk of buiten op straat.  Dit levert per dag 43 overledenen op.  Omstanders of hulpverleners moeten direct ingrijpen door binnen 6 minuten te starten met reanimeren  Wordt binnen die 6 minuten begonnen met reanimeren dan is de kans op overleving zonder hersenbeschadiging tussen de 50 en 70 procent  Nu overleeft 10 tot 20% van de slachtoffers een hartstilstand. Als je gereanimeerd bent en met de ambulance naar het ziekenhuis bent gebracht dan vangt in het ziekenhuis een team zorgverleners je op. Zij nemen de behandeling van de ambulancezorgverleners over. Zij zetten de reanimatie voort als er nog geen stabiele hartslag is. Als de hartslag voldoende hersteld is, wordt je naar de intensive care afdeling (ICU) gebracht. De eerste zorg hier is:  verbeteren van de bloeddruk  controleren van het hartritme  eventueel zorgen voor beademing  toedienen van zuurstof  verbeteren van de doorbloeding van de hartspier Volwassen mensen die na een hartstilstand met succes zijn gereanimeerd, worden op dit moment 12 tot 24 uur daarna gekoeld. Dit betekent dat hun lichaam op een temperatuur van tussen de 32 en 34 graden Celsius wordt gebracht. Koeling na hartstilstand zorgt voor minder sterfte en minder schade. Onderzoek naar koeling na hartstilstand bracht aan het licht dat bij mensen die niet gekoeld werden het sterftecijfer hoger was dan bij mensen die wel gekoeld waren. Ook werd bij hen meer hersenschade geconstateerd.

De hersenen kunnen niet lang zonder zuurstof. Na zes tot tien minuten ontstaat er onherstelbare schade. Er ontstaan ontstekingen en het hersenweefsel sterft af. Pas als de bloedomloop weer goed op gang is gebracht, krijgen hersencellen weer Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

24: zuurstof. Maar tegelijkertijd stromen schadelijke stoffen die ergens anders in het lichaam zijn gemaakt als afweerreactie naar de hersenen. Daar richten ze extra schade aan. „Er is echter één heel belangrijk ding: De aanmaak van schadelijke stoffen gaat langzamer bij een lagere temperatuur en het hersenweefsel sterft langzamer af. Wanneer het lichaam wordt gekoeld, kan het aanmaken van schadelijke stoffen worden geremd‟, zegt Internist Kees Polderman van het Universitair Medisch Centrum Utrecht. Volgens de wetenschappers is dus de reden om te koelen:  Koeling onderdrukt het aanmaken van schadelijke stoffen in het lichaam  Het hersenweefsel sterft langzamer af  Het lichaam komt in een soort van winterslaap.

Nu zijn er verschillende dingen waarmee je kan koelen zoals:  Koeldekens  Koelmatrassen  IJspakkingen  Natte doeken  Ventilatoren  Koelhelmen  Koelende neusspray Dat koelen doen ze nu zodra de patiënt in het ziekenhuis ligt. De deskundige denken alleen dat het koelen al eerder zou moeten gebeuren, namelijk al in de ambulance of nog beter op de plaats waar het gebeurt. De meeste apparaten zijn hiervoor niet geschikt, ze zijn of te groot of ingewikkeld. Er zijn wel een paar apparaten die het kunnen (de koelhelm en de koelende neusspray) maar deze kun je niet altijd gebruiken of ze zijn niet goed te controleren, te regelen of te ingewikkeld.

De oplossing die wij hebben danken we aan de uitvinding van Dr. Ir. Pieter Lerou. Wij lazen op internet dat Dr.ir. Pieter Lerou een geweldige innovatieve uitvinding heeft gedaan („Technologisch Toptalent 2008‟ ) zie bijlage, en dit idee heeft hij verder uitwerkt bij Kryoz in Enschede. Op de site www.kryoz.nl kan je daar alles over vinden. Meneer Lerou ontwikkelde een cryogenic microcooling systeem, dit is een chip die is te vergelijken met een gewone koelkast en is gemaakt om computersystemen en mobiele telefoons te koelen. Deze mini koelkast is zo klein dat hij past op een vingernagel. We hebben aan hem gevraagd of de mini koeler ook geschikt zou kunnen zijn om een lichaam te koelen na een hartstilstand. Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

25: Meneer Lerou schreef: za 11-9-2010 20:50 Beste Marene, Wat een leuk initiatief! Je moet wel even weten dat onze koeler geoptimaliseerd is voor extreem lage temperaturen. Dat betekent natuurlijk niet dat je dezelfde soort technieken zou kunnen gebruiken voor hogere temperaturen en geheel andere toepassingen. In antwoord op je vragen: Kan de microkoeler ook minder dan 200 graden onder 0 koelen? ( is een beetje veel voor een mens) Ja dat kan, in principe werkt onze koeler precies hetzelfde als een "huis-tuin-en-keuken" koelkast. Hogere temperaturen zouden dus mogelijk zijn. Kan de microkoeler op een batterij werken, dus zelfstandig (hoeveel watt heeft hij nodig) Het ingangsvermogen hangt sterk af van de gewilde temperatuur en het vereiste koelvermogen. Om heel wat liters bloed af te koelen vereist veel koelvermogen dus ook redelijk wat ingangsvermogen. Mijn vermoeden is dat met huidige batterij-techniek het niet mogelijk is een draagbaar systeem te maken, maar je weet maar nooit natuurlijk. Kan de microkoeler ook op een siliciumchips worden aangebracht zodat hij flexibel wordt? Ja hij kan verbonden worden met siliciumchips maar niet flexibel worden. De koeler is van glas. Kan je iets maken zodat je op de microchip kan aflezen hoeveel die koelt en hoe warm/koud het lichaam is Uitlezing van temperatuur en vermogen is mogelijk via een display. Zou je de chip ook op een soort van ambulancebed kunnen maken? Ik zou niet weten waarom niet. Ik denk dat het voor jullie vooral de uitdaging wordt te kijken hoeveel koelvermogen je denkt nodig te hebben om het lichaam voldoende af te koelen.

Maar meneer Lerou vertelde ons ook dat we ook eens moesten onderzoeken of onze uitvinding niet beter zou kunnen werken op een peltier systeem. We hebben contact gelegd met het bedrijf Micropelt in Duitsland die Micropelt thermoelectric Peltier coolers (TECs) ontwikkeld. Deze TECs koelen minder koud dan het cryogene


26: microcooling systeem en gebruikt daarom minder energie en dat is voor onze uitvinding beter. Dit was de reactie van Micropelt. Hallo NXT generation, Het duurde even voordat ik reageer; ik moest even nadenken  Doorgaans werken we natuurlijk met bedrijven die produkten ontwikkelen en fabriceren en dan onze produkten selecteren en inkopen. Maar nu en dan krijgen we ook verzoeken van bijvoorbeeld onderzoeksinstanties, die we dan helpen als het past. Nu dus jullie aanvraag, waar ik een paar redenen geef waarom het een prima idee is, maar ook wat thema‟s zijn om verder uit te zoeken. Jullie idee is prima; in principe weet iedereen dat als je het warm hebt, je probeert je hoofd te koelen, bijvoorbeeld met een natte doek of een koud glaasje drinken. Vandaar dat er ook petjes bestaan met speciale koel-gels. Om nu een product te maken met “Peltier elementen” (zo heten de elementen die je zoekt), moet je op een paar zaken letten, bijvoorbeeld: De Peltiers vreten energie om warmte te “pompen” van een koude zijde naar een warme; vandaar dat je batterijen nodig hebt, die ook mogelijk snel leeg gaan Dat energie pompen resulteert in warmte, welke je dan middels behoorlijk grote metalen constructies weer af moet stralen naar de lucht (dat zijn heatsinks); en als het buiten dan nog warm is, zoals in de zomer, werkt dit principe niet altijd perfect Mocht je teveel warmte pompen, dan kan het zelfs gevaarlijk zijn, je bevriest dan als het ware de menselijke huid. Een dergelijk product vraagt behoorlijk ´veel kennis omtrent een mechanische en thermische thema‟s, opdat het product überhaupt goed kan werken Ook moet je rekening houden met materialen die gebruikt, die contact met de huid hebben (bio-compatible ?) Onze produkten zijn super-klein, dat zou prima passen voor jullie product-idee, maar om ze in te bouwen heb je hele speciale apparatuur nodig (wire bonding) En dan moet je ook rekening houden met het mogelijk bestaan van patenten in de wereld omtrent dit idee; dat zou kunnen beteken dat iemand in de wereld het idee heeft beschermd en dan kan je niet zomaar een dergelijk product “namaken” Dus in principe een prima idee. Ik weet niet of ik jullie verder kan helpen, ik heb (helaas) diverse argumenten moeten geven waar een normaal bedrijf een oplossing zou moeten vinden, voordat ze het idee verder zouden kunnen uitwerken. Groeten uit Freiburg, Wladimir Punt Nu moesten we dus achter extra informatie aan: Het doel is om de hersenen (dus niet het hele lichaam) zo snel mogelijk van 37 graden naar 32 graden te brengen Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

27: met behulp van het cryogene microcooling systeem of een TEC. De vragen die we moesten zien te beantwoorden: 1. Hoe koud moet de chip worden? 2. Hoe lang duurt het voordat we de gewenste temperatuur hebben bereikt? 3. Waar moeten we koelen? 4. Wanneer moeten we beginnen met koelen?

Antwoorden 1. De temperatuur van de chip moet rond de 4°C zijn om goed te kunnen koelen en het met dicht op de huid zitten. 2. Tijdens een “feasibility study”werd aangetoond dat de koelhelm de lichaamstemperatuur binnen de 60 minuten kon verlagen tot 34°C. Deze gegevens werden in “Resuscitation” gepubliceerd. De helm werkt met gekoeld water en moet in de koelkast bewaard worden. 3. In principe hoeven we alleen de hersenen de koelen, daarom wordt de pleister op de hals geplakt . Alleen waar de 2 grote halsslagaders zitten komen de coolchips. Die koelen het bloed dat naar de hersenen gaat. 4. De pleister kan tegelijker met het defibrilleren geplaatst worden, zodra de AED er is. Maar reanimeren en defibrilleren gaat altijd voor!


28: Onze uitvinding is gebaseerd op het cryogenic microcooling systeem van Dr.ir. Pieter Lerou. Maar bij nader onderzoek kwamen wij er achter dat het beter zou kunnen weken met een Peltier koelchips van Micropelt. De koelchips werken op een losse accu, maar ze kunnen ook worden aangesloten op de accu van de AED. De koelchip is in een soort van pleister geplaatst, die op de hals wordt geplakt van de patiënt, hierdoor is het contact met de huid optimaal. De koelchips zorgt ervoor dat de pleister ongeveer 4 graden Celsius wordt, hierdoor worden de hersenen ongeveer afgekoeld tot 34 graden Celsius. De pleister hoeft slechts te werken tot de patiënt is overgebracht in het ziekenhuis en aan gesloten kan worden op de reguliere koelsystemen.

.


29: Wat zijn nu volgens ons de voordelen van deze nieuwe techniek?      

Onze NXT COOLiT is klein en snel (kan bij een AED of in een ambulance) Hij kan zelfs op een hoofdje van een baby als de baby nog een de buik van de moeder zit. De temperatuur van de chip is tot een 10 de te regelen. Het hulpmiddel hoeft niet in het lichaam, kan gewoon op de huid als een soort pleister worden aangebracht. Je koelt alleen de hersenen dus het slachtoffer heeft het niet overal koud. Het is zo simpel en snel aan te brengen, zelfs een kind kan het. Je kan er nog veel meer mee doen (blessures koelen, brandwonden ook bij een herseninfarct etc)

Kenmerken Herplaatsbare pleister Cryogenic microcooling systeem of Thermo Electric Peltier Coolers (TECs) Kleine accu van 12 volt

De NXT COOLiT hoeft in principe alleen de hersenen de koelen, daarom wordt de pleister (om goed op de huid te blijven) op de hals geplakt . Alleen waar de 2 grote halsslagaders zitten komen de chips. Die koelen het bloed dat naar de hersenen gaat. Op de pleister tussen de 2 chips zit de accu. De pleister kan tijdens het defibrilleren geplaatst worden.

Door het bloed te koelen wat naar de hersenen gaat wordt de aanmaak van gevaarlijke stoffen vertraagd en sterft er minder hersenweefsel af. De pleister zit in de koffer van de AED of in de ambulance.


30: Misschien hebben we over een paar jaar geen 4 maar 5 ringen in de keten van overleving en wordt (ons) koelsysteem toegevoegd om hersenbeschadiging te verkleinen of zelfs te voorkomen


31:

We hebben ons idee en medische vragen neergelegd bij Prof. Dr Louis Peeraer, hij is als lector Health Innovations and Technology verbonden aan de Fontys Paramedische Hogeschool. Hij combineert deze functie met zijn werk als senior staf lid aan de Katholieke universiteit Leuven bij de faculteit Kinesiologie en bewegingswetenschappen. Tevens is hij verbonden aan de Katholieke Universiteit Kempen in Geel (B) waar hij werkzaam is als onderzoekcoördinator bij de afdeling gezondheidszorg en biomedische technologie en hoofd van het onderzoekslaboratorium voor biomedische- en revalidatie technologie (MOBILAB). De grote kracht van Louis is om partijen uit verschillende gebieden bij elkaar te brengen en met elkaar te verbinden in nieuwe samenwerkingsverbanden of onderzoeksprojecten. Door het samenbrengen van verschillende disciplines ontstaat dan een nieuw en vaak uniek deskundigheidsgebied, waarbij kennistransfer van de ene naar de andere discipline een centrale rol heeft. Beste Marene en NXT generation team, Fantastisch wat jullie allemaal als toekomstgerichte technologie aan mekaar knopen! Door de enkele mails heen die we gewisseld hebben is het mij duidelijk dat jullie de probleemstelling prima geanalyseerd hebben, daar ook goed over nagedacht hebben om vervolgens een mooie synthese te maken van het geheel. Dat jullie ook alle betrokken partijen consulteren = NXT generation. Dat jullie oplossingen bedacht hebben voor de randvoorwaarden noodzakelijk voor de (mogelijke) toepassingen in de praktijk is wat mij betreft een bijzonder positief punt. Het principe van afkoeling is bovendien geldig voor tal van acute aandoeningen, inclusief toepassingen in sport enz. Er zal natuurlijk nog heel wat onderzoek nodig zijn om de haalbaarheid van jullie voorstel uit te werken tot een (technisch) haalbare oplossing en de efficiëntie daarvan te bewijzen, maar jullie hebben alleszins een frisse kijk gegeven op mogelijke technische oplossingen voor actuele problemen. Mijn felicitaties daarvoor! Louis


32: Patrick Houthuizen is arts assistent cardiologie in het Catharina ziekenhuis Patrick zegt: “De huidige systemen zijn groot, waardoor vroege toepassing (zoals bijvoorbeeld direct in de ambulance) niet mogelijk is. Het voordeel van jullie idee zou zijn dat het in een vroeg stadium al kan toegepast worden, namelijk bij aankomst van de ambulance. Het lijkt een eenvoudig product dat makkelijk toe te passen is. Dat is een belangrijke eigenschap voor een techniek die toegepast moet worden in een acute situatie. Ik vraag me wel af hoe snel de patiënt kan afgekoeld worden”. Verder zegt hij: “Het idee zal geen mensenlevens redden. Het doel van koelen is om de prognose op gebied van hersenschade te verbeteren, jullie uitvinding kan dus de kwaliteit van leven verhogen”. We hebben ook op 23 november een bezoek gebracht aan de Regionale Ambulancevoorziening (RAV)Brabant-Zuidoost die vinden het idee geweldig. De ambulance dienst koelt nu nooit omdat ze geen geschikt middelen ze vinden eigenlijk dat ze dit wel zouden moeten doen. Als de NXT COOLiT zou bestaan zouden ze het direct gebruiken. Ze zitten eigenlijk op zoiets als dit te wachten! Dr. Ir. Pieter Lerou, die vindt het een geweldig idee! Zie blz 24

Micropelt in Duitsland vindt het een prima idee Zie blz 25 De hersenstichting schreef: Beste Marene, Hartelijk dank voor je e-mail. Geweldig dat er een competitie voor jongeren bestaat waarin een oplossing voor behoeften vanuit de biomedische wereld gezocht wordt in het ontwikkelen en toepassen van nieuwe technologieën. Wie weet wat dit tot stand brengt. Het concept dat jullie hebben ontwikkeld klinkt inderdaad goed. Wij zijn alleen geen medici, het inhoudelijk beoordelen van jullie werkstuk is daarom niet aan ons. En dat het koelen van de hersenen uitermate effectief kan zijn bij het bestrijden van het afsterven van hersenweefsel, is jullie al bekend. Wel zit ik te denken aan een organisatie als TNO; zij hebben een aparte afdeling (markt) waarin vergelijkbaar onderzoek verricht wordt. Misschien is het voor jullie ook een idee om hen te vragen naar een oordeel over jullie werkstuk? Je kunt hen bereiken via http://www.tno.nl/groep.cfm?context=markten&content=markt&laag1=185&item_id=1 85. Ik hoop dat jullie ver komen in de competitie en wens jullie nog veel succes. Met vriendelijke groet, Barbara Ellens, patiëntenvoorlichting. Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

33: Edwin Kilsdonk (cursusleider reanimatie en AED) vindt het een briljant idee. Richard Martens is een docent verpleegkunde in het Catharina ziekenhuishuis. Hij geeft dus les in o.a. Cardiologie, Cardiothoracale chirurgie en ECG lezen etc. Hij heeft ook gewerkt op de IC, dus heeft ook veel praktische kennis. Hij vindt ons idee wel goed maar heeft nog wel veel vragen over de uitvoerbaarheid van ons idee . “Veel onderzoekers claimen gebruiksmogelijkheden die praktisch onuitvoerbaar zijn. Dit is daar een mooi voorbeeld van” maar hij zegt ook: “ Als idee prima, maar jullie moeten je meer toespitsen op de medische gebruiksmogelijkheden vooral in landen waarbij men te maken heeft met lange tijden tussen het optreden van het infarct en de uiteindelijke behandeling kan het echter wél wat uitmaken. Voor die markten zou dit een interessant product kunnen zijn, mits het goedkoop gehouden kan worden”.

De Koninklijke Nederlandse vereniging EHBO, afd . Eindhoven zei: Het idee om slachtoffers terug te koelen is vanaf vandaag opgenomen in de BLS (basic life support), De instructeurs waren enthousiast over het idee om het op te nemen in de keten van overleven dus als jullie slim zijn laat je het idee voor de pleister snel registreren, misschien kunnen jullie er ooit nog wel geld mee verdienen voor het team. 3M schreef: Zou jij je berichtje in het Engels kunnen vertalen dan kunnen we je verhaal voorleggen aan onze Europese vestiging. 3M ontwikkelt nieuwe producten in het buitenland en niet in Nederland. Helaas nog geen antwoord. De Nederlandse reanimatie raad heeft ons mailtje door gestuurd naar een cardioloog en een neuroloog. Dr. M.A. Kuiper, neuroloog-intensivist Medisch Centrum Leeuwarden en lid Wetenschappelijke Raad van de NRR, Leeuwarden heeft telefonisch contact opgenomen en we hebben het idee doorgenomen. Hij vertelde: Het idee is best goed, er is natuurlijk nog wel heel veel onderzoek nodig maar het is niet ondenkbaar. Wellicht is het handiger om de stroom van de AED te gebruiken en alleen de chips om te koelen, de extra dingen (hartslagmeter en temperatuurmeter) zou je zelfs weg kunnen laten. Het is de moeite van het onderzoeken waard! Het is eigenlijk wel een uitvinding waar we op zitten te wachten, iets kleins, niet te ingewikkeld en snel!


34: PROTOTYPE Wij hebben verschillende prototypes gemaakt. Een vormstudie prototype om te kijken welke maten en vormen het beste waren.

Een proof-of-principle prototype om het ontwerp te testen zonder reken te houden met het precieze uiterlijk, de keuze van materialen of fabricageproces (zie het verslag van het haalbaarheids onderzoek)

En een visuele prototype, om de vormgeving en uiterlijk te laten zien (kleur, materiaal, maten) hierbij was de functie niet belangrijk.

We hebben de prototypes gemaakt met materialen die voor ons beschikbaar en betaalbaar waren. Voor de echte NXT COOLiT zouden we namelijk Peltier elementen kunnen gebruiken die kleiner zijn of de elementen op materiaal aanbrengen dat de kou geleidt zodat het element kleiner kan worden. Bijvoorbeeld: Flexible thermoelectric koelers, die koelen en energie kunnen opwekken (greenTEG GmbH, Zürich) Deze zijn echter erg duur dus voor ons op dit moment niet geschikt. Of de Thermo Electric Peltier Coolers (TECs) (Micropelt GmbH, Freiburg) Ook erg duur, maar door de maat uitstekend geschikt.

Ook hebben we een accu gebruikt die iemand thuis had staan. Natuurlijk is deze ook te groot. Voor onze uitvinding zouden we de accu van de AED kunnen gebruiken of gewoon een kleinere losse accu, want ook de accu‟s worden steeds kleiner. Zo heeft Casio in 2004 de kleinste batterij gemaakt voor de labtop die 8 tot 16 uur kan werken.Maar er zijn nog veel kleinere batterijen te vinden, er is een batterij ontwikkeld door ingenieurs van de Universiteit van llinois, deze is slechts 3mm per zijde . Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

35: Na hartstilstand gered door de kou Broer Scholtens op 03 mei '08, 00:00, bijgewerkt 12 juni 2008 15:14 Volkskrant

Veel mensen overlijden na een hartstilstand. Maar als ze tijdig worden gereanimeerd en afgekoeld, kunnen ze schadevrij overleven. Door Broer Scholtens Jaarlijks zouden vele honderden volwassenen gezond het ziekenhuis kunnen verlaten als zij direct na hun reanimatie werden afgekoeld tot een lichaamstemperatuur van 32 graden Celsius. Een etmaal koelen voorkomt ernstige neurologische schade en vergroot de overlevingskans, meent Kees Polderman van het Universitair Medisch Centrum Utrecht. De internist noemt de koeltechniek binnenkort in een overzichtsartikel in The Lancet „een belangrijke doorbraak‟. In Nederland krijgen jaarlijks vijftienduizend mensen een hartstilstand, op straat, maar meestal thuis. De helft overlijdt ter plekke. De andere helft bereikt het ziekenhuis. Maar dat biedt geen garantie op overleven. Het overgrote deel overlijdt daar alsnog, direct na aankomst, en soms na een wekenlange behandeling op de intensive care. 10 procent van de patiënten met een hartstilstand verlaat gezond het ziekenhuis. Mensen die thuis of op straat een acute hartstilstand krijgen, hebben een geringe overlevingskans. Wanneer het hart geen bloed meer rondpompt, krijgen organen als de hersenen geen zuurstof meer. De hersenen kunnen niet lang zonder zuurstof. Na zes tot tien minuten ontstaat er onherstelbare neurologische schade. Ontstekingen dienen zich aan, en hersenweefsel sterft af. Pas als de bloedcirculatie op gang is gebracht, krijgen hersencellen weer zuurstof. Maar tegelijk stromen agressieve zuurstofradicalen die elders in het lichaam zijn gevormd als afweerreactie naar de hersenen. Daar richten ze extra schade aan. „De talloze reacties die zich afspelen, hebben één ding gemeen: ze verlopen langzamer bij lagere temperatuur. Wanneer het lichaam wordt gekoeld, kan dat ontsporing van ontstekingsreacties remmen‟, zegt Polderman. Nederland loopt voorop Nederland loopt voorop Steeds meer ziekenhuizen koelen daarom gereanimeerde patiënten direct na aankomst in het ziekenhuis af. „De helft‟, schat Polderman. Nederlandse ziekenhuizen lopen net als veel andere Europese ziekenhuizen voorop. In het UMC Utrecht krijgen gereanimeerde patiënten een superkoude fysiologische zoutoplossing ingedruppeld, terwijl tegelijkertijd de huid wordt gekoeld met plakstrippen waardoor ijswater stroomt. In universiteitsziekenhuis AzM te Maastricht wordt een ballonkatheter in de liesader geschoven. Die fungeert als koelelement. Er stroomt een koude vloeistof doorheen die het circulerende bloed afkoelt.


36: Nederland loopt voorop Veel ziekenhuizen koelen alleen patiënten volgens scherpe criteria die ook in twee belangrijke internationale onderzoeken zijn gebruikt. Bij hen is de kans op neurologische schade klein. Het zijn patiënten die een hartstilstand hebben gekregen terwijl er iemand in de buurt was die snel een ambulance heeft kunnen bellen en die eventueel – hoe gebrekkig ook – met hartmassage is begonnen. „Deze patiënten hebben beperkter last gehad van zuurstoftekort en daardoor betere neurologische vooruitzichten‟, zegt cardioloog Bas Bekkers van het AzM in Maastricht. „Een tiende van de patiënten die het ziekenhuis bereikt, komt op basis van deze scherpe criteria in aanmerking voor koeling‟, zegt ic-internist Polderman. 50 tot 55 procent van hen maakt kans het ziekenhuis gezond te verlaten, blijkt uit twee studies met enkele honderden patiënten. Wanneer die patiënten niet worden gekoeld, dan is de kans dat ze het ziekenhuis gezond verlaten niet groter dan 25 tot 40 procent. Nederland loopt voorop Het UMC Utrecht hanteert sinds kort als een van de eerste ziekenhuizen ruimere criteria. Niet alleen gereanimeerde patiënten bij wie de elektrische geleiding even ontregeld is geweest, worden gekoeld. Ook patiënten bij wie tijdens de hartstilstand de elektrische geleiding ernstiger gestagneerd is geweest, worden gekoeld tot 32 graden Celsius. „Het brein trekt zich niets aan van het type hartritmestoornis‟, verklaart Polderman deze bredere Utrechtse aanpak, die, erkent hij, niet is onderbouwd met wetenschappelijke studies. „Honderden, duizenden patiënten gaat het om. Ook zij hebben met koelen een betere kans op herstel‟, zegt Polderman. Scherpe criteria De Maastrichtse cardioloog Bas Bekkers is nog niet zover. Hij vindt dat patiënten op basis van scherpe criteria kritisch moeten worden geselecteerd voor een koelbehandeling. De techniek heeft grote potentie, vindt ook hij. „Maar pas als er voldoende onderbouwing is, gebaseerd op grootschalige studies, komt een bredere groep ervoor in aanmerking.‟ Scherpe criteria Die onderzoeksresultaten komen eraan, belooft ic-specialist Polderman. Hij verwijst naar een recent uitgevoerd onderzoek met een honderdtal patiënten in vijf ziekenhuizen, in Wenen en Bonn, en in het UMC Utrecht, het VU Medisch Centrum in Amsterdam en het Gelderse Vallei-ziekenhuis in Ede. De resultaten ervan moeten nog worden gepubliceerd. Ook uit Scandinavisch onderzoek blijkt dat bredere criteria kunnen worden gehanteerd. Scherpe criteria „Het is niet alleen koeling die verantwoordelijk is voor positieve resultaten, het is de hele aanpak. Wanneer je gelooft in mogelijk herstel, dan ben je niet afwachtend, dan haal je alles uit de kast. Dat geldt voor het ambulancepersoneel, het verplegend personeel en de specialist op de ic. Hebben de patiënten een verdere behandeling nodig, een bypass bijvoorbeeld of een dotteringreep, dan wordt daar niet mee gewacht. Veel ziekenhuizen wachten daar juist wel mee tot duidelijk is dat er geen neurologische problemen zijn.‟


37: Scherpe criteria Nee, door onze aanpak komen er niet meer mensen in een verpleeghuis terecht, pareert Polderman de vraag. „Twee procent van de gereanimeerden moet daarheen; dat verandert niet door onze aanpak.‟ Eigenlijk zou het koelen al in de ambulance moeten beginnen, verzucht Polderman. Op theoretische gronden zou er bovendien 48 tot 72 uur moeten worden gekoeld. Het lichaam krijgt dan meer tijd om zich te herstellen. De Utrechtse internist wil dat de komende twee jaar samen met twintig andere Nederlandse ziekenhuizen gaan uitzoeken. ‘Weliswaar neemt bij een langere koeltijd de kans op infecties toe, maar die zijn goed te behandelen met antibiotica.’

Koelkast op een vingernagel Pieter Lerou ontwikkelde een microkoeler die de temperatuur van elektronische versterkerchips een paar honderd graden omlaag brengt. Hij werkte zowel aan de theorie achter de koeling als de praktijk van de realisatie. Van de 132 microkoelers die hij liet maken, bleven er uiteindelijk maar dertien over. Na zijn studie technische natuurkunde aan de Universiteit Twente keek Pieter Lerou (1977) uit naar een promotieonderzoek waarin hij abstracte theorie kon combineren met praktisch onderzoek. In 2003, meteen na zijn afstuderen, vond hij daarvoor in Twente een geschikt onderwerp: het ontwikkelen van een microkoeler die elektronische versterkerchips tot een paar honderd graden onder nul kan invriezen. De versterkerchips werken gewoonlijk bij kamertemperatuur en ze produceren zelf vrijwel geen warmte. Maar bij een graad of 200 onder nul treedt er iets bijzonders op: de ruis van dit soort versterkers gaat drastisch naar beneden. De uitdaging is, hoe breng je een stukje halfgeleider zo groot als een vingernagel op zo’n extreem lage temperatuur? Dat je chips lokaal tot ver onder het nulpunt kunt afkoelen, was in de vakgroep lage temperaturen onder leiding van professor Marcel ter Brake eind jaren negentig al gedemonstreerd. Het oorspronkelijke onderzoek had zich voornamelijk gericht op de theorie achter het afkoelen: de thermodynamica. Ook had de vakgroep zich met materiaalkeuze beziggehouden en de algemene vraag hoe je zulke kleine koelertjes zou kunnen maken. In dit onderzoek was ook een eerste experimentele demonstratie van de principes geleverd. Silicum of glas

In het onderzoek van Lerou kwam het er nu op aan, te laten zien dat je de resultaten uit dit eerdere onderzoek kunt toepassen in een commercieel product. Lerou: “Dat betekent dat je zo’n koeler niet meer uit verschillende onderdelen opbouwt, maar liefst uit een stuk maakt, en dat je slechts één soort materiaal gebruikt. Idealiter wil je op dat materiaal dan ook geen handmatige bewerkingen meer uitvoeren, maar standaard bewerkingsmethodes uit de chipindustrie gebruiken, zoals etstechnieken.” Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN www.wasven.nl/nxtgeneration

38: Als materiaal dienden zich silicium of glas aan, beide alom bekend in de chipverwerkende industrie. Silicium viel echter voor een microkoeler al snel af omdat de warmtegeleiding van het materiaal veel te hoog is. Het is namelijk vrijwel ondoenlijk om aan de ene kant van een dun plaatje silicium kamertemperatuur te hebben, terwijl het aan de andere kant een paar honderd graden onder nul is. De keuze voor glas was dus snel gemaakt.

Met de keuze voor glas – en stikstof als koelvloeistof – ging Lerou zich bezighouden met het werkingsprincipe van een microkoeler. Dat is vergelijkbaar met een gewone koelkast: een vloeistof wordt door een gesloten buizenstelsel rondgepompt. Aan de ene kant van het buizenstelsel, waar het koud moet worden, laat je het gas expanderen, aan de andere kant van het systeem zorg je ervoor dat het gas weer wordt gecomprimeerd. De combinatie van het soort gas, de hoeveelheid gas die door het systeem gepompt wordt, en het drukverschil tussen compressie en expansie bepaalt het koelvermogen. Lerou: “Theoretisch kun je nu uitrekenen welk koelvermogen je bij bepaalde randvoorwaarden kunt bereiken. Maar in de praktijk is het een stuk lastiger omdat je verliezen krijgt. En in de kleine schaal waarop ik werk – het gaat maar om een paar duizendste watt koelvermogen – krijgen die verliezen een grote invloed. Dan is het niet meer voldoende om verliezen te verwaarlozen of met vuistregels te beschrijven.”


39:

Watt en pascal

Lerou stelde vast dat niemand tot nu toe deze verliezen precies had uitgerekend. Het probleem is dat je de verschillende verlieswaarden van een koelcyclus niet zomaar onder één noemer kunt brengen. Zo worden verliezen in de geleiding door het materiaal, warmtestraling uit de omgeving en inefficiëntie van de warmtewisselaar gerekend in vermogen, in watt. Maar verliezen in de drukval worden uitgedrukt in druk, in pascal. Lerou: “Watt en pascal kun je niet zomaar bij elkaar tellen. Een van mijn belangrijkste doorbraken was bereikt toen ik erin slaagde het systeem te optimaliseren door alle verliezen om te rekenen naar een gezamenlijke rekeneenheid, de entropieverliezen.” Vanaf dat moment kwam het onderzoek in de praktische fase. Een computermodel kon de optimale vorm van het buizenstelsel uitrekenen. Uiteindelijk vond Lerou een vorm waarbij de buizen als groeven in twee flinterdunne glasplaten worden geëtst. Die platen komen met een scheidingslaag ertussen als een sandwich op elkaar te liggen. Door in de scheidingsplaat op de juiste plaats kleine gaatjes te boren, ontstaat een buizenstelsel. Lerou: “Dit was allemaal pionierswerk. Zo had het bedrijf dat de microkoelers produceerde nooit drie zulke flinterdunne lagen glas op elkaar geplakt. Ook wisten we niet of het extreem dunne glas zulke enorme drukverschillen überhaupt kon uithouden.” Van de 132 microkoelers die Lerou heeft laten maken, bleven er uiteindelijk maar dertien over. Maar die werken zo goed, dat Lerou het principe na zijn promotie meteen kon toepassen bij een telecombedrijf in Australië. Lerou: “Toen ging nog maar eenvijfde van de microkoelers stuk. Als ik het nog een keer zou doen, dan zou potentieel de helft van alle koelers overblijven.” Inmiddels heeft Lerou een eigen bedrijfje, Kryoz Technologies, opgericht, dat samen met STW en de Universiteit Twente de microkoeltechnologie verder gaat verbeteren. Dit artikel werd eerder gepubliceerd in de STW brochure Technologisch Toptalent 2008.


40: Het thermo-elektrische koelen Micropelt Thermo Electric Peltier Coolers (TECs) staat voor een nieuwe generatie van thermo-elektrische dunne film apparaten. Micropelt heeft een koeler ontwikkeld die te gebruiken is op micrometer schaal door toepassing en gebruikmaking van microelektronische dunne film wafer technologie en een nieuwe productiemethoden. Dit is een het fundamenteel verschil met de traditionele en grotendeels handmatige geproduceerde Peltiers koelers. Micropelt bezit de sleutel tot een bredere en meer substantiële thermomarkt met nieuwe toepassingen voor Peltier koelers en thermogenerator inrichtingen voor temperatuurregeling en energie opwekking. Micrometer kleine TEC's beschikken over een hoog dichtheidsvermogen en een snelle respons . Micropelt kan op maat TEC‟s leveren met voor de klant specifieke applicatie-eisen en afmetingen. Geen andere Peltier productie in de wereld is in staat om een dergelijke chip in verschillende afmetingen aan te bieden. De apparaten van Peltier worden over het algemeen gebruikt bij het kamperen in draagbare koelers en voor het koelen van elektronische componenten en kleine instrumenten. Ook de detectors in astronomisch telescopen of hightech digitale camera‟s worden vaak gekoeld met Peltier elementen. De apparaten van Peltier kunnen ook worden gebruikt om elektriciteit te produceren (thermogenerator) als een temperatuurverschil tussen de twee kanten wordt gehandhaafd.


41: Atlas van het menselijk lichaam Dr. J.P. Schadé De werking van het lichaam Dr. Christiaan Barnard Vorm en bewegen (tekst) Dr. A.H.M. Lohman Vorm en bewegen (platen) Dr. A.H.M. Lohman

www.scholieren.com www.iselinge.nl www.google.nl www.gezondvgz.nl www.wikipedia.nl www.orenomtehoren.nl www.phonak.nl www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i003792.html www.hersenstichting.nl/actueel/mediacampagnes/factsheet-beroerte.html www.hersenstichting.nl/alles-over-hersenen/de-hersenen/meer-over-dehersenen.html www.mens-en-gezondheid.infonu.nl/ziekten/49875-koelen-bij-hartstilstand.html www.hartstichting.nl www.micropelt.com www.kryoz.nl

Coolheart – procedure na reanimatie Koelen bij brandwonden Long – life low – noise microcooler


Stichting Groendomein Wasven, Celebeslaan 30, 5641 AG EINDHOVEN

Recommend Documents