5 dagen geleden
3
Een vrouw ondersteunt een enorme boomstam op haar hoofd met haar arm. Ze loopt over een modderig pad en haar kind zit geborgen in een doek op haar rug geknoopt. Wat het beeld nog opvallender maakt, is dat de vrouw haar rechterbeen mist en een prothese draagt die drie weken daarvoor uit de printer kwam. „Als ik zulke foto’s krijg, is het meteen weer duidelijk waar ik het voor doe.”
Het had niet veel gescheeld, of technisch geneeskundige Merel van der Stelt had deze vrouw nooit geholpen. Tijdens de eerste praktijkstages van haar studie aan de Universiteit Twente werkte ze in grote ziekenhuizen. Dat beviel prima, maar leverde weinig voldoening op. „De zorg in Nederland is al keigoed. Dus het werk dat je doet, is vaak heel specialistisch en heeft impact op een selecte groep mensen.” Ze stond op het punt om bij een medisch bedrijf stage te lopen, toen een Facebookbericht van traumachirurg Lars Brouwers haar plannen volledig omgooide.
Een maand later arriveerde ze met een 3D-scanner in het Masanga-ziekenhuis in het West-Afrikaanse Sierra Leone waar Brouwers eerder al een 3D-printer naartoe had gebracht. Een klein ziekenhuis in een afgelegen dorp aan een rivier, op 4,5 uur rijden van hoofdstad Freetown. „Ik was gewend om met allerlei beeldvormende technieken te werken. Hier hadden ze alleen een echoapparaat en een slecht gekalibreerde röntgenscanner die een breuk als je geluk had liet zien.”
Elektriciteit kwam van een generator en zonnepanelen dus het kwam geregeld voor dat de stroom uitviel. „Als we de 3D-printer wilden aanzetten, keken we eerst uit het raam of er niet te veel wolken waren, want dan zou hij halverwege het printen uit kunnen vallen.” Werken met een 3D-printer om prothesen te maken, lag er zachtst gezegd niet voor de hand.
„Veel mensen verklaarden me voor gek, maar ik dacht: nu ik hier toch ben, laat ik dan maar kijken wat ik kan doen.” Al snel maakte ze samen met lokale prothesemakers 3D-geprinte armprothesen, spalkjes voor kinderen met brandwondcontracturen en een brace voor een jongetje met scoliose.
Verstoten door hun families
„Masanga is een soort community waar veel mensen wonen die vanwege hun handicap verstoten zijn door hun families”, vertelt Van der Stelt. „Zo hielp ik een vrouw die haar hand verloor tijdens de burgeroorlog. Ze droeg haar stomp altijd onder haar kleding en kwam zo min mogelijk buiten vanwege schaamte. Nadat ze haar handprothese kreeg, vertelde ze dat ze eindelijk weer naar de moskee en winkels durfde zonder haar arm te bedekken.”
De Wereldgezondheidsorganisatie schatte in 2017 dat wereldwijd 35 tot 40 miljoen mensen een prothese nodig hebben. Het overgrote deel van hen woont in lage- en middeninkomenslanden. Daar heeft slechts een op de tien mensen met een amputatie een prothese.
Dit komt onder andere door het tekort aan prothesemakers en de vaak hoge productiekosten. De vraag zal de komende jaren nog verder stijgen door vergrijzing, toename van diabetes en trauma’s als gevolg van ongevallen en oorlogsgeweld.
In Sierra Leone wonen relatief veel mensen met een amputatie. Deels komt dat door de burgeroorlog die in 2002 na elf jaar eindigde en waarin het rebellenleger gruwelijke verminkingen veroorzaakte. Maar het overgrote deel wordt veroorzaakt door ongelukken of door vaatschade, veroorzaakt door diabetes. In combinatie met het feit dat mensen vaak te lang met wonden blijven doorlopen, kan een klein wondje uitmonden in een amputatie.
„Veel mensen vermijden ziekenhuizen”, legt Van der Stelt uit. Dat kan verschillende redenen hebben zoals de afstand, de kosten en wantrouwen naar de zorg. „Een groot deel van de bevolking heeft meer vertrouwen in traditionele genezers. Dat was altijd al zo, maar door de ebolaepidemie is de angst om ziek te worden in een ziekenhuis nog groter geworden.”
Zelfstandig ontwerpen met AI
Het project liet Van der Stelt na die eerste stage niet los. Ze verzamelde twaalfduizend euro met een crowdfundingsactie om het 3D-lab verder uit te breiden en te onderzoeken of een 3D-printer ook geschikt is om onderbeenprothesen te maken. De eerste versies bleken niet sterk genoeg en kregen na verloop van tijd scheurtjes. Uiteindelijk bleek een 3D-geprinte binnenkant en een gelamineerde buitenkant de beste combinatie. Patiënten dragen de prothesen gemiddeld negen uur per dag en zetten er vierduizend stappen mee, bleek uit onderzoek met sensoren.
Een onderbeenprothese bestaat uit een koker, een verbindingssysteem en een voet. De koker komt om de stomp heen en daar komt veel precisie bij kijken, omdat de pasvorm bepaalt hoe comfortabel, stabiel en functioneel de prothese is. In veel landen worden prothesen nog met gips gemaakt; een tijdrovend en specialistisch werk, waar veel ervaring voor nodig is.
Door de komst van de 3D-scanner konden ziekenhuismedewerkers in Masanga in een paar minuten de stomp in beeld brengen. Maar om op basis van de scan een kokerontwerp te maken dat naar de printer kon, bleven ze afhankelijk van Van der Stelt en een Nederlandse prothesemaker.
Om dat te veranderen, startte Van der Stelt een vierjarig onderzoek in het 3D-lab van het Radboudumc en in Sierra Leone, waar ze vorige maand op promoveerde. Ze verzamelde data van 116 verschillende Nederlandse patiënten. „Al die dikke, dunne en lange stompen vormden voeding voor een algoritme.” Samen met het AI-team ontwikkelde zij een programma waarmee lokale prothesemakers alle stappen kunnen doorlopen.
Eerst maken ze een scan van de stomp, een paar minuten later presenteert de computer een persoonlijk ontwerp voor een koker en een paar uur later staat die klaar in de printer. Na twee weken revalideren, loopt de patiënt de kliniek uit. Inmiddels gebeurde dat al tachtig keer.
Een prothese voor 150 euro
Het grote voordeel is dat mensen relatief makkelijk kunnen leren om prothesen te maken, zeker met de nieuwe software. De totale kosten voor een geprinte onderbeenprothese, inclusief materiaal, gereedschap en personeel zijn 150 euro. „Dat is niet veel goedkoper dan de conventionele variant in Sierra Leone”, zegt Van der Stelt. Met een gemiddeld jaarinkomen van 725 euro is dat veel geld, en veel mensen met een beperking hebben zelfs helemaal geen inkomen. Daarom richtte de onderzoeker de stichting 3D Sierra Leone op, die per prothese 130 euro financiert.
Wetenschap in een van de armste landen ter wereld is volgens Van der Stelt „pionieren”. Veel wetenschappelijke methodes zijn gebaseerd op hoge-inkomenslanden. „Neem de vragenlijsten voor dit soort onderzoek. Daarin staan vragen als: ‘Kunt u weer traplopen?’ En: ‘Kunt u zelfstandig in en uit bad stappen?’ In Sierra Leone hebben de huizen geen trappen en de meeste mensen hebben geen bad, dus wij pasten die lijsten aan. Met als gevolg dat het lastiger was om het onderzoek te publiceren.”
Nu staat ze op het punt om naar het Kilimanjaro Christian Medical Centre in Tanzania te vertrekken waar ze gaat onderzoeken wat de voordelen van deze 3D-techniek zijn ten opzichte van traditionele methodes. „Hoeveel sneller is het? Wat is het prijsverschil? En hoeveel prothesekennis moet iemand hebben om met onze oplossing te kunnen werken?”
In samenwerking met de collega’s in Tanzania hoopt ze een apart opleidingsprogramma op te zetten, om zo meer prothesemakers op te leiden. „Ik zou het heel mooi vinden als dit project de komende jaren steeds meer van hen wordt; van de mensen die daar het onderzoek doen en het werk uitvoeren.”
English (US) ·