Onderzoek Archives - 3D-Lab+ 3DLab-LUMC

3D Geprinte Medicijnen

De huidige technieken voor de productie van medicijnen zijn meestal niet in staat om de kloof tussen “one size fits all” en geïndividualiseerde farmaceutische behandelingsmogelijkheden te dichten. 3D-printing maakt de kleinschalige productie mogelijk van op maat gemaakte doseringsvormen, precisiedosering, polypillen en geoptimaliseerde geneesmiddel afgifte. Op de afdeling Klinische Farmacie en Toxicologie worden 3D-geprinte medicijnen geproduceerd. Met ons onderzoek kunnen patiënten hopelijk zo snel mogelijk profiteren van deze nieuwe gepersonaliseerde behandeling.

https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120694

Fantoom voor multimodale beeldvorming

Medische beeldvorming speelt een centrale rol in de klinische behandeling van oncologie patiënten. In de afgelopen jaren is het vermogen om kankerlaesies te karakteriseren verbeterd met de komst van hybride beeldvormingstechnieken, waarbij röntgencomputertomografie (CT) en magnetische resonantie (MR) beeldvorming worden gecombineerd met PET en/of SPECT. Een belangrijk aspect van deze karakterisering is de nauwkeurigheid, precisie en herhaalbaarheid van beeldvormingskenmerken onder verschillende omstandigheden. Simulatie van verschillende omstandigheden wordt meestal bereikt door het uitvoeren van gestandaardiseerde experimenten met fantomen. Wij ontwierpen en ontwikkelden een fantoom voor multimodale beeldvorming om het testen van kenmerken in hybride beeldvorming mogelijk te maken. Ons onderzoek toonde aan dat het fantoom de simulatie van heterogene uptake en verhoogde opname patronen in hybride beeldvorming mogelijk maakt en inzicht verschaft voor beeld kwantificering tussen modaliteiten.

This image has an empty alt attribute; its file name is Picture-1_willem-922x1024.png

https://doi.org/10.1002/mp.15537

Fantomen voor robotische chirurgie

Om nieuwe beeldgeleide operatietechnologie voor een minimaal invasieve robot omgeving te onderzoeken, worden fantomen gemaakt die compatibel zijn met verschillende vormen van medische beeldvorming en waarmee het chirurgische robot platform kan worden verbonden, zodat de uiteindelijke operatietoepassing gesimuleerd kan worden.

https://doi.org/10.1117/1.JBO.21.8.086008

Click-On fluorescentie detectoren

Het doel van dit onderzoek was het ontwerpen en maken van ‘click-on’ detectoren die een standaard robotisch instrument omzetten in een moleculair detectie apparaat dat de chirurg in staat stelt om van elk weefsel dat hij/zij vastpakt eigenschappen te meten met behulp van dichtbij infrarode fluorescentie. Door dit apparaat te gebruiken in combinatie met een fluorescente zoekstof kan de chirurg tijdens elke stap van de operatie meten wat voor weefsel er wordt vastgepakt.

This image has an empty alt attribute; its file name is Click-on-fluorescence-1024x581.png

https://doi.org/10.1007/s11701-022-01382-0

DROP-IN gamma probe

Het chirurgisch radicaal verwijderen van tumor weefsel is een van de meest efficiënte vormen van behandeling. Beeldgestuurde chirurgie speelt in toenemende mate een belangrijke rol bij het accuraat lokaliseren van de tumor tijdens de operatie. Deze methoden werken voornamelijk met radio- en/of fluorescentie-tracers om bepaalde weefsels “op te lichten”, bijvoorbeeld schildwachtklieren (ICG-99mTc-nanocolloid) en PSMA-positieve tumoren (99mTc-PSMA I&S). Om radiogestuurde chirurgie optimaal te kunnen integreren in robot-geassisteerde chirurgie werd er een verkleinde gamma detector voor robotische instrumenten ontwikkeld: the DROP-IN gamma-straling-detectie probe. Dit heeft geleid tot twee commerciële producten met een CE-keuring voor klinisch gebruik (Crystal Photonics GmbH en LightPoint Medical). In één van onze recentie publicaties wordt aangetoond dat de DROP-IN probe superieur is vergeleken met het gebruik van fluorescentie geleiding en rigide laparoscopische gamma probes.

https://doi.org/10.1016/j.eururo.2020.10.031

Vrije hand fluorescentie tomografie for beeldgeleide chirurgie.

Binnen beeldgestuurde chirurgie zijn ‘hybride’ geleide technologieën gebruikt om de complementatire kenmerken van radioactieve geleiding en fluorescentie geleiding te integreren. In dit project werd een nieuwe fluorescentie beeldvorming en navigatie techniek ontwikkeld om te gebruiken naast bestaande SPECT modaliteiten in een hybride opstelling. Gecombineerd vormen deze technologieën een unieke hybride beeldvorming en navigatie modaliteit waarin de sterke punten van elke techniek naar voren komen.

https://doi.org/10.1109/TMI.2019.2924254

Optische navigatie van DROP-IN probes

Met de introductie van de DROP-IN probe heeft radiogeleide chirurgie een transitie gemaakt naar laparoscopische robot-geassisteerde chirurgie. Het kan een uitdaging zijn om pre-operatief gemarkeerde laesies te vinden tijdens de operatie, zeker wanneer er een tumor-gerichte tracer als 99mTc-PSMA I&S gebruikt wordt. Chirurgische navigatie kan bijdragen aan een betere translatie van de planning van de afdeling nucleaire geneeskunde en de behandeling in de operatiekamer. In dit project wordt een methode ontwikkeld om de DROP-IN probe the kunnen navigeren met optische (fluorescentie) technieken tijdens de operatie.

https://doi.org/10.2967/jnumed.120.259796

Tracking van chirurgische instrumenten

Besluitvorming en behendigheid zijn factoren die steeds relevanter worden in (robot geassisteerde) minimale invasieve chirurgie. Ze worden beschouwd als essentiële componenten in het verbeteren van chirurgische precisie. In dit project word het tracken van instrumenten gebruikt om de toegevoegde waarde van een nieuwe gamma detector geëvalueerd.

https://doi.org/10.1007/s00259-021-05387-z