/Voorpagina /Mensen /Nieuws /Opinie /Cultuur /Studentenleven /English page /Onderzoek /Bestuur /Ruis /Harmpje /Colofon

/Vacatures /Mensa /Oude cursors /pdf formaat /Faculteits Berichten /Zoeken /TUE

jaargang 42, 30 maart 2000 Onderzoek

Een bruggenbouwer tussen kliniek en techniek Cardiologisch onderzoek/Han Konings Prof.dr. Nico Pijls trad vorig jaar mei als deeltijdhoogleraar in dienst bij de faculteit Biomedische Technologie (BMT), een samenwerkingsverband tussen de TUE en de Universiteit Maastricht. Pijls is als cardioloog werkzaam bij het Eindhovense Catharina Ziekenhuis. Op 14 april houdt hij zijn intreerede. Het Catharina Ziekenhuis is één van de vier niet-academische hartcentra in Nederland. Cardioloog prof.dr. Nico Pijls houdt zich binnen deze instelling bezig met de ziekteverschijnselen van hart- en bloedvaten. Op dit gebied wordt Pijls beschouwd als een autoriteit. Baanbrekend onderzoek naar vernauwingen in kransslagaders bezorgde hem wereldfaam. Op dit laatste onderwerp richt zich dan ook één van de twee onderzoeksprojecten die hij bij de faculteit BMT op poten wil zetten. Bij zijn aanstelling merkte Pijls al op dat de faciliteiten die hem op de universiteit ter beschikking stonden en het onderzoek dat daarmee werd uitgevoerd, zijn verwachtingen ruimschoots overtroffen. Ze boden hem de mogelijkheid om het onderzoek waar hij al binnen het Catharina Ziekenhuis mee bezig was, op wetenschappelijke wijze te onderbouwen. Pijls: “We waren op een punt beland, waarop ons onderzoek behoefte had aan een fundamentele basis.” Prof.dr. Nico Pijls, deeltijdhoogleraar bij de faculteit Biomedische Technologie en cardioloog in het Catharina Ziekenhuis. Foto: Bram Saeys Sensoren Het eerste onderzoeksproject waar Pijls mee begint, is gericht op het ontwikkelen van een efficiënte en veilige methode om de omvang van vernauwingen in kransslagaders te meten. Een door aderverkalking veroorzaakte vernauwing kan via röntgenstraling in beeld gebracht worden. In het bloedvat brengt men daarvoor een jodiumhoudende kleurstof in. Het jodium houdt de straling tegen en laat zien hoe groot de vernauwing is. Volgens Pijls is deze techniek echter niet toereikend om de omvang van de vernauwing te bepalen. Pijls: “Zo’n vernauwing is namelijk niet mooi rond, maar in de meeste gevallen spleetvormig. De spleet is dan ook nog grillig gevormd, dikwijls in de vorm van een halve maan. Zelfs wanneer de vernauwing vanuit een aantal hoeken in beeld gebracht wordt, kan toch de indruk gewekt worden dat de omvang van de vernauwing meevalt. Door de grillige vorm kan een arts op het verkeerde been gezet worden.” Aanvullende methoden zijn dus noodzakelijk. Het via een katheter in de ader inbrengen van een dunne draad, met daarop bevestigd een druk- en stromingssensor, is een oplossing die aanzienlijk meer zekerheid biedt. Precieze kennis over de druk en de stromingssnelheid binnen het bloedvat maken het voor de arts mogelijk om de ernst van een vernauwing vrij accuraat te bepalen. Het probleem hierbij is echter dat tweemaal een sensor moet worden ingebracht. Volgens Pijls is dat een tijdrovende en dure kwestie (het inbrengen van één sensor kost duizend gulden). Daarbij is er elke keer een klein risico op beschadiging van het bloedvat. Temperatuur De oplossing ligt in het inbrengen van slechts één draad, die zowel druk als temperatuur kan meten. “Door de temperatuur binnen het bloedvat te meten, kunnen we ook achter de stromingssnelheid komen”, zegt Pijls. “Hiertoe spuiten we - nadat de sensor geplaatst is - een neutrale lichaamseigen vloeistof in, die op kamertemperatuur is. De temperatuur van de vloeistof is aanzienlijk lager dan die in het bloedvat. De sensor registreert na enige tijd de temperatuur. Als het bloedvat al voor een groot deel dichtgeslibd is, zal de koude vloeistof er relatief lang over doen om de sensor te bereiken. Door deze meetgegevens samen met die van de druk in te voeren in een computermodel, is uit te rekenen hoe ernstig de vernauwing is. En dat bepaalt weer de keuze of we gaan dotteren, opereren, of dat we de patiënt medicatie voorschrijven.” Pijls wijst op een bijkomend voordeel: “Uit onderzoek is gebleken dat in een vernauwing die op het punt staat om te knappen of te scheuren - en zo dus een hartinfarct veroorzaakt - een temperatuursverhoging plaatsvindt. Dat is een ontstekingsreactie. De temperatuurmeting kan ons dus ook nog iets vertellen over de toestand van de vernauwing.” Drie-stappen-plan Het is vooral op het punt van de stromingsmodellen en het simuleren van praktijksituaties dat de faculteit BMT Pijls de helpende hand biedt. Pijls studeerde wis- en natuurkunde en medicijnen aan de Katholieke Universiteit Nijmegen. Het is deze combinatie van studies die hem binnen de faculteit bij uitstek geschikt maken voor een functie als bruggenbouwer tussen de kliniek en de techniek. Volgens de cardioloog zal het onderzoek de komende jaren volgens een drie-stappen-plan worden uitgewerkt. Om te beginnen stelt men een theoretisch model op. Daarbij proberen onderzoekers, onder leiding van dr.ir. Frans van de Vosse en onder meer met gebruikmaking van wiskundige beschrijvingen, te voorspellen hoe het biologische proces zich gedraagt. Op grond hiervan wordt een computermodel geconstrueerd. Hierna kijken de onderzoekers in een in-vitro-model of eerder getrokken conclusies kloppen. De laatste stap is de toepassing op de mens. Dan pas zal duidelijk worden of al het voorwerk het gewenste resultaat oplevert. Volgens Pijls is dit vaak niet het geval. “In zo’n laatste fase merk je toch dat de praktijk vaak grilliger is dan de theorie doet vermoeden. Je zult je vooronderstellingen op verscheidene punten moeten aanpassen en nieuwe oplossingen moeten bedenken.” Voor de faculteit is het meewerken aan dit project van grote waarde. Decaan prof.dr.ir. Jan Janssen: “Onze wetenschappelijke medewerkers hebben vaak al jaren gewerkt aan het opstellen van de stromingsmodellen die Pijls wil gaan gebruiken. Het is voor hen zeer bevredigend en waardevol om te zien hoe ze straks in de praktijk toepasbaar zijn. Omgekeerd kunnen onze modellen een arts ook weer op een idee brengen om iets uit te proberen.” Tissue engineering Het tweede project waar Pijls mee aan de slag wil, heeft betrekking op onderzoek naar geïsoleerde cellen en celweefsels. Dat onderzoek zal uitgevoerd worden binnen het ‘cellab’ van BMT. Cellen die aan de binnenkant van een bloedvat (van een dier) zitten, worden gekweekt. Als ze zich vermenigvuldigd hebben, en zodoende het binnenste van een bloedvat nabootsen, kunnen er allerlei proeven op uitgevoerd worden. Pijls: “We kunnen dan nauwkeurig bekijken hoe zo’n celwand reageert als we er veel druk op uitoefenen, zoals bijvoorbeeld gebeurt bij een dotterbehandeling. Of wat de precieze gevolgen zijn van bestralen of van het toedienen van bijvoorbeeld cholesterolverlagende middelen. We willen zelfs gaan onderzoeken of we een cel zodanig kunnen manipuleren dat hij minder snel eiwitten afscheidt die aderverkalking veroorzaken. Deze nieuwe techniek mag zich op dit moment verheugen in een wereldwijde belangstelling en staat bekend onder de noemer ‘tissue engineering’.” Aan de faculteit Werktuigbouwkunde houdt prof.dr.ir. Frank Baaijens zich al geruime tijd bezig met deze materie. Volgens Pijls heeft deze vorm van onderzoek als bijkomend voordeel dat dierproeven in de toekomst veel minder nodig zullen zijn. Janssen merkt op dat dit project goed past binnen de andere takken van biotechnologisch onderzoek, die BMT samen met andere faculteiten de komende jaren wil gaan uitbouwen. Naast ‘tissue engineering’ zijn dit ‘bio-informatica’, waar vanuit de faculteit Wiskunde en Informatica aan wordt gewerkt door prof.dr. Peter Hilbers, en ‘eiwitontwerp’, dat binnen de faculteit Scheikundige Technologie wordt bestudeerd door de groep van prof.dr. Bert Meijer./.