reeks: medtech

Stroomkabels in het brein om parkinson te bestrijden

medtech nexeon deep brain stimulation ©Nexeon

100.000 parkinsonpatiënten wereldwijd lopen rond met kabeltjes in het hoofd die diep in de hersenen honderden stroomstootjes per seconde afleveren. In België werkt een team ingenieurs om de techniek nog te verfijnen.

Professionele violisten die hun favoriete instrument bespelen op de operatietafel terwijl chirurgen in hun hersenen rommelen. Het is te gek voor woorden, maar toch. Enkele gerenommeerde ziekenhuizen pakten er de voorbije jaren mee uit op YouTube. De violisten zijn parkinsonpatiënten. Ongecontroleerde bewegingen en trillende handen leken het einde van hun carrière te betekenen. Klassieke medicijnen boden geen soelaas. Diepe hersenstimulatie was het laatste redmiddel.

Parkinson-patiënt speelt viool tijdens hersenoperatie

Diepe hersenstimulatie is een techniek waarbij elektroden in het brein worden ingeplant die constant kleine, elektrische schokjes geven om foute signalen vanuit de hersenen naar bepaalde lichaamsdelen te herstellen. Zodra de violist op de operatietafel weer hemelse muziek speelde, wist de chirurg dat de kabels accuraat waren afgesteld.

2.000
In België werd de techniek van diepe hersenstimulatie naar schatting al 2.000 keer toegepast voor Parkinson, maar ook voor epilepsie.

In België werd de techniek al meer dan 2.000 keer toegepast op patiënten met parkinson. Wereldwijd spreken we over naar schatting 100.000 patiënten. Maar ook voor obsessieve-compulsieve stoornis (dwangneurose), epilepsie, depressie, gil­les­de­la­tou­ret­te­syn­droom en andere hersenstoornissen heeft het principe – via implantaten of via stimulatie buiten de schedel - zijn nut in meer of mindere mate bewezen.

Belgische ingenieurs

In Niel nabij Antwerpen werkt een team ingenieurs om de techniek verder te verfijnen. Een gloednieuw apparaatje staat op het punt om volgend jaar de eerste parkinson-patiënten te behandelen. Daarmee gaat het de strijd aan met grote medtechbedrijven als Medtronic die die markt domineren.

Ingenieur Luc Van Immerseel doet een valiesje open en haalt eruit waar hij en zijn team de voorbije jaren aan werkten. Kabels uit platina en iridium, twee geleidende edele metalen. Het zijn de elektroden waarlangs de elektrische pulsen met honderden per seconde de hersenen ingaan.

Met onze technologie is een complexe melodie van stroomstootjes mogelijk. Complexe patronen waarmee je heel fijn kan tunen en die veel verder gaan dan bestaande behandelingen.
Luc Van Immerseel
ingenieur bij Nexeon Medical Systems in Niel

En een apparaatje, met de grootte van een smartphonebatterij, volgestouwd met software en chips van waaruit de elektrische signalen verstuurd worden. ‘Onze technologie werkt met 32 stroombronnen en acht elektroden rond elkaar geweven die elk op vier verschillende punten stroom kunnen afleveren. Daardoor is een complexe melodie van stroomstootjes mogelijk. Complexe patronen waarmee je heel fijn kan tunen en die veel verder gaan dan bestaande behandelingen.’

Dat perfect tunen is cruciaal, legt Van Immerseel uit. ‘Het lichaam is eigenlijk een groot elektrisch netwerk van zenuwbanen. Als je de verkeerde banen stimuleert, dreig je elders in het lichaam ongewilde effecten te hebben. Zo kan je parkinson wel helpen, maar die persoon bijvoorbeeld wel opzadelen met obesitas.’

De stimulator wordt geïmplanteerd ter hoogte van de borstkas en verbonden met onderhuidse kabels die via gaten in de schedel in het brein worden geplugd. Tien centimeter diep, ter hoogte van de oren.

Maar hoe wordt zoiets in het lichaam ingebracht? ‘De stimulator wordt geïmplanteerd ter hoogte van de borstkas en verbonden met onderhuidse kabels die via gaten in de schedel in het brein worden geplugd’, legt Van Immerseel uit. Tien centimeter diep. Ter hoogte van de oren. Vooraleer de chirurg in actie komt, worden natuurlijk eerst de hersenen in beeld gebracht om het beste traject van schedel tot de eindbestemming te bepalen. ‘Natuurlijk kan er iets fout gaan, maar dat is bij hersenchirurgie altijd het geval. Niets wordt aan het lot overgelaten’, klinkt het.

Uit de as herrezen

Nexeon Medtech Deep brain stimulation ©Nexeon

De vestiging in Niel, waar een tiental mensen werken, is eigendom van het Amerikaanse Nexeon. De site is gegroeid uit de as van het Vlaamse techbedrijf 3WIN, dat enkele jaren geleden het faillissement aanvroeg. De aandeelhouders waren niet bereid nog geld in het bedrijf te steken. Dat de spilfiguur onverwacht overleed, deed daaraan geen goed. ‘Het is een lang verhaal’, zegt Stefaan Peeters, een van de oprichters van 3WIN en nu nog betrokken bij Nexeon. Een verhaal waar meer dan 10 miljoen euro kapitaal in werd gestoken. ‘Zo’n technologie ontwikkelen kost geld. En de productie opstarten en de verkoop nog veel meer. We zijn een typevoorbeeld van een bedrijf dat gestrand is in de valley of death zoals investeerders dit noemen.’

Piano met duizend toetsen

Van Immerseel en Peeters zijn gepokt en gemazeld in de wereld van zenuwstimulatie in het menselijk lichaam. Ze werkten in de jaren tachtig en negentig al aan cochleaire implantaten: gesofisticeerde elektronica die geluid omzet in elektrische pulsen die de gehoorzenuw stimuleren en zo doven opnieuw laat horen. ‘Een zeer complex gegeven waarbij chips en elektrodes als het ware een piano met duizenden toetsen moeten bedienen’, vertelt Peeters. De technologie belandde uiteindelijk via Philips bij het Australische Cochlear, dat wereldleider is in deze markt en nu nog in ons land een groot onderzoekscentrum heeft.

Het was echt spectaculair om te zien. Van zodra de elektrodes onder stroom kwamen, waren de ongecontroleerde bewegingen bij de patiënt meteen verdwenen. Vanaf de eerste seconde.
Luc Van Immerseel
Nexeon Medical Systems

Hoewel 3WIN strandde voor de fase van productie en commercialisering, leverde het onderzoek wel een product op: Synapse. ‘We hebben destijds 1 patiënt in Duitsland behandeld. Die kon amper nog functioneren door een volledig gespannen bovenlichaam en constant hoofdschudden. Het was echt spectaculair om te zien. Zodra de elektrodes onder stroom kwamen, had de patiënt meteen alles onder controle. Vanaf de eerste seconde. Nu werkt hij terug als kok in een restaurant. Het is een sportieve kerel. Fietsen, lopen, het is allemaal geen probleem meer. Alleen zijn passie kickboxen is niet meer mogelijk. Te gevaarlijk met die elektroden in het hoofd.’

Van epilepsie tot depressie

Onder de vleugels van Nexeon wordt nu verder gewerkt aan Synapse. ‘We ontwikkelden een generiek systeem dat in eerste instantie bedoeld is voor parkinsonpatiënten, maar het kan na kleine aanpassingen aan de software voor allerhande ziektes ingezet worden, van epilepsie tot depressie’, klinkt het.

Er is nog een leegte in deze branche. Iedereen ziet dat hersenstimulatie een effect heeft, maar niemand weet goed uit te leggen waarom het werkt bij persoon x en niet bij persoon y. Een sluitende theorie is er niet. Het enige wat we nu weten is: de bibber verdwijnt, of niet.
Luc Van Immerseel
Nexeon Medical Systems

De ingenieurs werken bovendien aan een systeem met tweerichtingsverkeer. Een systeem dat niet alleen prikkels geeft, maar ook signalen opvangt en meet van wat het in de hersenen precies teweegbrengt. ‘Want dat is momenteel nog een leegte in deze branche. Iedereen ziet dat hersenstimulatie een effect heeft, maar niemand weet goed uit te leggen waarom het werkt bij persoon x en niet bij persoon y. Een sluitende theorie is er niet. Het enige wat we nu weten is: de bibber verdwijnt, of niet. Het einddoel is te komen tot slimme systemen, die niet constant voorgeprogrammeerde prikkels verzenden maar die zichzelf bijsturen en enkel werken op momenten dat het echt nodig is.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Partner content