Foto-akoestische mammografie

REACT-EU helpt bij ontwikkeling

Met het REACT-EU-programma helpt Europa de provincies Overijssel en Gelderland met investeren in een snel economisch herstel van COVID-19. Activiteiten die gericht zijn op groen, digitaal en veerkrachtig herstel van de economie kunnen subsidie ontvangen voor onder meer het testen en demonsteren van innovatieve technologieën, diensten of processen. Een van die projecten is de ontwikkeling van een systeem voor foto-akoestische mammografie. Een consortium van bedrijven en kennisinstellingen uit Oost-Nederland werkt daarmee aan de verbetering van borstkankerdiagnostiek. De methode leidt tot minder foutpositieve diagnoses en is veel minder pijnlijk dan huidige methodes.  

Het consortium wordt aangestuurd door PA Imaging, dat het systeem voor foto-akoestische mammografie ontwikkelt. Paul Nederkoorn is CEO van deze spin-off van de Universiteit Twente. Hij legt uit wat foto-akoestische mammografie is en hoe REACT-EU helpt bij de ontwikkeling.

Wat is foto-akoestische mammografie precies?

“Foto-akoestiek is een van de meest veelbelovende en snelst groeiende nieuwe biomedische beeldtechnologieën. Bij foto-akoestiek worden hele korte, krachtige (maar ongevaarlijke) laserpulsen het lichaam van een patiënt ingestuurd. Als het laserlicht bijvoorbeeld een bloedvat raakt zet het bloedvat een heel klein beetje uit, waardoor hele kleine geluidsgolven ontstaan. In het geval van foto-akoestische mammografie reizen de geluidsgolven die vanuit de bloedvaten ontstaan door het borstweefsel en deze kunnen vervolgens met extreem gevoelige ultrageluidsapparatuur (zogenaamde transducers) gedetecteerd worden.”

“Deze transducers bevinden zich in de wand van een halfronde meetschaal die gevuld is met water. Tijdens de meting, die hooguit een paar minuten duurt, draait de meetschaal helemaal rond waardoor de transducers zo veel mogelijk unieke posities geluidsgolven oppikken. Dit geeft heel veel data die met eigen ontwikkelde elektronica en algoritmen vervolgens in een driedimensionaal plaatje van in de borst aanwezige bloedvaten wordt omgezet. Op deze manier wordt het mogelijk om borstkanker eerder en nauwkeuriger op te sporen. Foto-akoestische mammografie kent een aantal voordelen: de methode is vrouwvriendelijker (pijnloos); er wordt geen gebruik gemaakt van mogelijk schadelijke straling of van contrastvloeistof; de methode wordt niet gehinderd door de aanwezigheid van dicht klierweefsel en de methode is daarom ook geschikt voor jonge(re) vrouwen.”

Wat is de potentiële impact van deze manier van borstonderzoek?

“Wanneer foto-akoestische mammografie op de markt toegelaten wordt, zal deze eerst aanvullend zijn op de huidige diagnostische praktijk. Dit betekent dat naast röntgenbeelden, ultrasoundbeelden en MRI-beelden er extra informatie voor de arts beschikbaar komt met de foto-akoestische beelden. Naar verwachting zullen deze extra foto-akoestische beelden informatie opleveren waardoor het onnodig nemen van een biopt vaker kan worden voorkomen. Nu nog blijkt de biopt in ongeveer de helft van de gevallen achteraf onnodig. Dit bespaart niet alleen zorgkosten, maar reduceert ook - achteraf gezien - onnodige stress en angst bij een patiënt.”

“In de praktijk zal moeten blijken of op basis van alleen foto-akoestische beelden een even goede diagnose gesteld kan worden. De huidige diagnosepraktijk mist nauwelijks een kwaadaardig gezwel. Om foto-akoestische mammografie volledige vervanging voor de huidige methoden te kunnen claimen moet eerst heel veel onderzoek verricht worden. Wanneer foto-akoestische mammografie al haar beloftes waarmaakt, is er een grote kans dat ze alle andere huidige borstkankerdiagnosemethoden overbodig kan maken.”  

Hoe helpen de REACT-EU-gelden bij de verdere ontwikkeling van foto-akoestische mammografie?

“Om foto-akoestische mammografie op de markt te krijgen zijn uitvoerige klinische studies nodig. De data die in deze klinische studies verzameld wordt, moet het bewijs gaan vormen dat foto-akoestische mammografie al haar beloften waarmaakt. Deze data moet uiteindelijk leiden tot CE certificering om  de methode op de Europese markt te mogen brengen.”

“De REACT-EU-gelden helpen om de laatste  verbeteringen aan het systeem te kunnen implementeren en om het systeem intensief te kunnen testen. Met de REACT-EU-gelden kan uiterlijk begin 2023 een klinische studie in het Radboudumc worden gestart met zo’n 100 patiënten. Daartoe bouwt PA Imaging een klinisch-waardig systeem.”

Jullie hebben een mooi Oost-Nederlands consortium gevormd -PA Imaging (Enschede), Hemabo (Hengelo OV), Universiteit Twente (Enschede), Radboudumc (Nijmegen) – hoe werken jullie in dit consortium samen?

“Een essentieel onderdeel van dit systeem is de meetschaal. Deze moet met extreem hoge precisie worden vervaardigd. Dit is de rol van Hemabo, een expert in hoogwaardige kunststofverwerking. Hemabo zal, met een 5-assige freesrobot, uit een massief blok kunststof een halfronde meetschaal fabriceren. Daar boort Hemabo met micrometer-precisie in een uniek 3D patroon uitsparingen in voor zo’n 500 transducers en voor 40 lenzen die het laserlicht optimaal in de meetschaal verdelen.”

“En binnen het consortium wordt samengewerkt met de groep van prof. Manohar van de Universiteit Twente (UT). Samen met het Radboudumc werkt hij aan een protocol om tumoren op basis van foto-akoestische gegevens te classificeren, waarbij eveneens Artificial Intelligence wordt ingezet voor patroonherkenning in de 3D-beelden.”

Hoe kan een kleine onderneming zoals PA Imaging haar product ook echt op de markt krijgen?

“PA Imaging bevindt zich op het moment in de spreekwoordelijke valley of death, een begrip dat bij innovatietheorieën vaak opduikt. Dit betekent dat PA Imaging iedere keer strijd levert om (net) op tijd extra geld aan te trekken om richting CE-markering te komen. Voor zo’n CE markering is namelijk een klinische studie noodzakelijk met zo’n 1.000 patiënten en om zo’n studie uit te kunnen voeren zijn enkele miljoenen euro’s noodzakelijk. Investeerders die venture capital verstrekken schatten het risicoprofiel van een startup zonder CE-markering in als buitengewoon hoog, waardoor het ineens aantrekken van vele miljoenen euro’s buitengewoon moeilijk is. Door subsidiegeld, zoals dat van REACT-EU, te combineren met venture capital kan de noodzakelijke vooruitgang toch worden geboekt. Daarmee wordt het risicoprofiel voor een investeerder enigszins acceptabel. Dit is precies de strategie die PA Imaging volgt om tot aan CE-markering te geraken.”

Welke rol heeft Oost NL gespeeld bij de REACT-EU aanvraag?

“Oost NL heeft het consortium gewezen op de mogelijkheid om een REACT-EU aanvraag in te kunnen dienen. Vervolgens hebben ze – vooral gegeven de zeer korte termijn van indiening – uitstekende support gegeven wanneer er vragen waren over de te volgen procedure om succesvol een projectaanvraag in te kunnen dienen. Er was altijd iemand op zeer korte termijn beschikbaar. Oost NL heeft ons verder goed op de hoogte gehouden over het verdere proces en ze kijken mee met hoe we onze verplichte rapportages zo goed mogelijk kunnen voorbereiden.”