In de serie Innovatie Maestros van Innovations Origin worden technologieën uit Nederland belicht. Vandaag: een AR-projector voor de operatiekamer.

Wie zich de operatiekamer van de toekomst inbeeldt, stelt zich misschien wel chirurgen voor met superhuman vision. Ze kunnen anatomische informatie zoals bloedvaten zien, maar ook actuele data zoals temperatuur, direct op de huid van hun patiënt zien. De augmented reality-projector van technisch geneeskundige Stefan Hummelink maakt die toekomst werkelijkheid. Aan ambitie schort het niet: “Ik ben tevreden als in elke operatiekamer ter wereld een projector hangt.”

Lang niet iedereen heeft het geduld om meer dan een decennium aan één project te werken. Doorzettingsvermogen is Hummelink echter niet vreemd. Hij rondde zijn PhD af en is nu technisch geneeskundige bij de afdeling Plastische Chirurgie van het Radboudumc. Al twaalf jaar werkt de technisch geneeskundige – op en af – aan zijn Anatomy Projector: de allereerste van zijn soort. Op de meeste operatiekamers wordt een beeldscherm gebruikt om medische informatie over de patiënt weer te geven. Maar dat brengt grote uitdagingen met zich mee, vooral wanneer een plastisch chirurg op microscopische schaal opereert. De projector van Hummelink – de eerste versie bouwde hij in zijn schuur – maakt het mogelijk om precies op de huid te laten zien waar belangrijke structuren, zoals zenuwen, bloedvaten en lymfeklieren, zich bevinden. De projector haalt deze informatie uit een CT-scan.

Het apparaat wordt nu gebruikt in het Radboudumc in een testsetting bij borstreconstructies. Daarbij wordt een stukje huid, met een bloedvat er nog aan, opnieuw aangehecht. Het is belangrijk om de bloedvaten niet te beschadigen, anders mislukt de operatie. De projector komt hierbij dus goed van pas.

Een kapotte videorecorder

Zijn liefde voor technische geneeskunde kwam niet zomaar uit de lucht vallen. Als kind was Hummelink gefascineerd door apparaten. “Dan kwam mijn vader weer eens thuis met een kapotte videorecorder, die we samen met mijn broer openschroefden. Een ultiem avontuur; hoe werkt dat nou precies?” Op de middelbare school twijfelde hij tussen het najagen van twee passies: arts worden of iets in de techniek doen. “Toen ik in mijn vierde jaar van de middelbare school zat, werd de studie technische geneeskunde opgezet. Toen dacht ik: Hé, dit is precies wat ik zoek.” De rest is geschiedenis.

AR geschikt voor de operatiekamer

De ontwikkeling van de projector begon in 2012. Hummelink deed zijn afstudeeronderzoek bij het Radboudumc op de afdeling Plastische chirurgie en op de afdeling Radiologie. In die tijd stond augmented reality nog in de kinderschoenen. “Het principe van projected augmented reality was destijds zeer vernieuwend. Toen bleek dat onze eerste prototypes werkten, besloot het Radboudumc om het patent aan te vragen. Dat moment zal ik niet snel vergeten”, zegt hij. Vervolgt: “Ik weet nog dat de Microsoft HoloLens uitkwam in 2015, in de tijd dat het patent werd ingediend. Mensen konden een bril opzetten waarop beelden werden weergegeven in een brillenglas. Geweldig voor sommige toepassingen, maar het liefst heb je data beschikbaar zonder dat je iets op je hoofd moet zetten. Helemaal als je al loupebrillen draagt tijdens procedures. Ik zie een operatiekamer van de toekomst voor me waarbij projecties beschikbaar zijn zonder extra stappen van de gebruiker, en inzichtelijk voor iedereen die aan tafel staat.” 

Van prototype naar startup

De eerste versie van de projector was niet meer dan een beamer aan een metalen paal. De projector is inmiddels echter ‘volwassen’ aan het worden. Hummelink: “Negen maanden geleden werd de startup Exolumen opgericht. De naam is een combinatie van “exo”, wat van buitenaf betekent, en “lumen”, wat zowel licht als vaatholte aanduidt.” Het bedrijf, waar Hummelink deeltijds als CTO/CMO bij betrokken is, zit nu in een cruciale fase: de benodigde financiering ophalen om het apparaat naar de markt te brengen.

Exolumen heeft veelbelovende samenwerkingen met partners lopen. Daarnaast wordt er gewerkt aan MDR-certificering: Europese goedkeuring die medische apparaten nodig hebben om op de markt te mogen worden verkocht en gebruikt.

Ook de technische ontwikkeling van de projector staat niet stil. Onlangs werd er een nieuwe module toegevoegd waarmee de temperatuur van de patiënt op de huid wordt geprojecteerd. “Met deze nieuwe functie krijgt de chirurg echt een soort ‘superhuman vision’; je kunt de temperatuur van de patiënt in realtime zien”, legt Hummelink uit. Daar zijn onlangs ook twee papers over verschenen. Het idee is dat chirurgen uiteindelijk met één druk op de knop àlle gewenste informatie zien die nodig is bij een specifieke procedure. “Precies wanneer ze het nodig hebben. Dat is de ultieme droom.” 

Een veelbelovende toekomst

Over vijf jaar moet de Anatomy Projector op de markt zijn. De komende tijd heeft de uitvinder in ieder geval flink wat uren geblokt in zijn agenda voor de projector. Op de vraag of er nog meer spannende uitvindingen aan zitten te komen, antwoordt hij: “Wat denk je zelf?” (lacht). Details houdt hij nog even voor zich. “In verband met patenten, en zo. Maar ik hoop dat je meer van mij zult horen.”