REVALIDATIE

Een dwarslaesie, de doorsnijding van zenuwen in de rug, met een verlamming beneden die plaats als gevolg, kan misschien enigszins worden opgeheven. Dit jaar zal een aantal dwarslaesiepatienten elektroden ingeplant krijgen. Van vinger naar zender naar box naar been gaat dan het signaal: loop.

De ontwikkeling van een implanteerbare elektrostimulator betekent een nieuwe mijlpaal in het onderzoek naar elektrostimulatie van spieren en zenuwen.

In principe moet de ontwikkeling van de implanteerbare elektrostimulator het voor patienten met een zogeheten 'lage dwarsleasie', waarbij de zenuwbanen in het ruggemerg ter hoogte van de borstkas zijn doorsneden, mogelijk maken om weer met behulp van krukken te lopen. In Nederland zou de nieuwe vinding voor ongeveer 1500 van de naar schatting 15 000 dwarslaesiepatienten letterlijk een belangrijke stap voorwaarts kunnen zijn.

Nederlandse onderzoeker dr. H. Hermens, specialist op het gebied van functionele elektrostimulatie, spreekt van 'het meest complexe apparaat dat ooit bij een mens is gemplanteerd'.

"De implanteerbare elektrostimulator is vele malen complexer dan bijvoorbeeld een pacemaker. Daarom blijft de nodige reserve op z'n plaats tot de praktijk heeft aangetoond, dat het ook werkt. Proeven die met de implanteerbare elektrostimulator bij apen zijn uitgevoerd, waren succesvol. Maar een mens zit toch heel wat ingewikkelder in elkaar dan een aap."

Hermens is directeur van Roessingh Research and Development (RRD) in Enschede, dat verantwoordelijk is voor de Nederlandse bijdrage aan het 80 miljoen gulden kostende Calies-project. RRD is anderhalf jaar geleden ontstaan na de verzelfstandiging van de afdeling onderzoek en ontwikkeling van revalidatiecentrum Het Roessingh en werkt nauw samen met het Biomedisch Instituut van de Universiteit Twente.

Het Enschedese onderzoeksinstituut heeft grote ervaring op het gebied van via de huid werkende oppervlaktestimulatoren, die tot nu toe vooral worden gebruikt door mensen die aan een hersenbloeding een zogeheten 'sleepvoet' hebben overgehouden.

Hermens: "Deze 'peroneus-stimulatoren', die een spiergroep in het onderbeen stimuleren, zijn voor dwarsleasiepatienten niet geschikt. Die hebben een stimulator nodig die minimaal vier spiergroepen activeert. In januari brengen wij een vierkanaals stimulator op de markt, terwijl een achtkanaals stimulator momenteel in ontwikkeling is."

Maar Hermens voegt er onmiddellijk aan toe, dat het gebruik van opervlakte stimulatoren voor veel dwarsleasie-patienten geen uitkomst is. "Je moet bij deze groep patienten zo veel elektroden op de huid aanbrengen om spieren te kunnen stimuleren, dat het cosmetisch eigenlijk niet acceptabel is. Met al die draden op hun lijf gaan de patienten zich een soort robot voelen. Bovendien vergt het aanbrengen van die elektroden zo veel tijd, dat het ook praktisch problemen geeft. Het implanteren van een elektrostimulator is in veel gevallen gewoon een betere oplossing."

De bijdrage van RRD en de Universiteit Twente aan het Calies-project heeft bestaan uit de ontwikkeling van een orthese, een apparaat waarmee dwarsleasie-patienten hun spieren kunnen trainen voordat bij hen een elektrostimulator wordt gemplanteerd. Daarnaast ontwikkelde het Twentse onderzoeksteam onder leiding van prof. dr. G. Zilvold een revalidatie-programma voor dwarsleasie-patienten met een gemplanteerde elektrostimulator, en een protocol voor de criteria waaraan patienten moeten voldoen om voor implantatie in aanmerking te komen.

"Het blijft natuurlijk relatief gezien een kleine groep die hiermee geholpen kan worden" , beseft wetenschappelijk medewerker ir. G. Baardman van RRD. "En het ondergaan van een operatie zal voor een aantal patienten die in principe in aanmerking komen een te hoge drempel zijn. Oppervlakte stimulatoren kunnen bij veel dwarsleasiepatienten de concurrentie met de rolstoel niet aan, maar ik heb goede hoop dat een gemplanteerde stimulator dat wel kan."

Een belangrijke rol in het project is weggelegd voor de bio-medische producent MXM uit Frankrijk. Dit bedrijf levert de kleine computer, die de patient aan zijn broekriem draagt. Aan de computer zit een antenne die ter hoogte van de buikholte op de huid wordt geplakt. In de buikholte wordt een eveneens door MXM ontwikkelde box van keramiek ter grootte van een luciferdoosje gemplanteerd.

Bij elke stap die de patient wil zetten, drukt hij op de knop die in zijn kruk is geintegreerd. Via de computer aan de broekriem en de antenne wordt de 'boodschap' dat de spieren en zenuwen in het been geactiveerd dienen te worden, overgebracht naar de box in de buikholte.

"In die box zit weer een spoel die de commando's moet opvangen en vertalen. Via twintig miniscule draadjes met een diameter van 0,2 millimeter worden uiteindelijk de elektroden, die rond zenuwen worden gelegd en op spieren worden geplakt, geactiveerd.

"De twintig openingen in die box in de buikholte vormen technologisch gezien een groot probleem" , weet Hermens. "Bij een pacemaker heb je twee doorvoergaten waar draden door naar buiten steken, maar hier heb je er twintig. En door die openingen mag beslist geen lichaamsvocht naar binnen dringen. MXM heeft daarvoor titanum ringen ontwikkeld, die als afsluiter fungeren."

"Ook de aansturing van de elektroden is zeer complex. Er moeten allerlei beveiligingen worden ingebouwd. Drukt de patient bijvoorbeeld tegelijkertijd op de knop in zijn linker en rechter kruk, dan mag het niet zo zijn dat beide benen tegelijk gaan bewegen. Daarvoor moeten de chips zorgen, die in die box zitten. Daar is men nu nog druk mee aan het sleutelen, want in het proefmodel zaten nog fouten."

Hermens en zijn team kijken met spanning uit naar de dag, dat neuro-chirurg dr. Van der Aa in het Medisch Spectrum Twente in Enschede de eerste elektrostimulator zal implanteren bij een dwarsleasiepatient.

"Waar ik vooral benieuwd naar ben" , zegt Hermens, "is hoe het systeem zal reageren bij hindernissen in de vorm van een drempel of een hellend vlak. Wat dat betreft behoud ik nog mijn reserves."

"Technologisch gezien" , filosofeert hij verder, "is de bio-medische wetenschap nog bij lange na niet in staat om de functie van de hersenen te benaderen. Op dit moment zijn er op de Universiteit Twente zeven promovendi bezig met onderzoek op het gebied van elektrostimulatie, maar de vorderingen die worden geboekt zijn mondjesmaat. Wij hebben wat dit betreft nederigheid leren kennen."

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden