‘Dat gaat heel krachtig worden’

Prof.dr.ir. Boudewijn Lelieveldt kreeg met ingang van 1 maart een dubbelaanstelling aan de TU en aan het LUMC. “Een medical-delta-achtige constructie” noemt hij dat. Hoe gaat Lelieveldt bruggen slaan tussen ingenieurs en medici?

Wie is Boudewijn Lelieveldt?

Prof.dr.ir. Boudewijn Lelieveldt is sinds 1 maart hoogleraar biomedical imaging – zowel in Delft (faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica) als bij de afdeling radiologie van het LUMC. Daar is hij de opvolger van prof.dr.ir. Hans Reiber die daar eerder een bekend aanspreekpunt voor Medical Delta was.

Lelieveldt heeft zich gespecialiseerd in het samenvoegen van verschillende beeldbronnen. Meestal gaat het daarbij om grote hoeveelheden data van verschillende typen medische scanners. Ook werkt hij aan de automatisering van de verwerking van de data.

Naast uw aanstelling als hoogleraar in Delft hebt u een aanstelling in Leiden gekregen. Hoe belangrijk is die dubbelaanstelling voor u?
“Die is erg belangrijk. Ik ben sinds 2006 werkzaam als universitair hoofddocent in zowel Leiden als Delft. Ik zit in een medical delta-achtige aanstelling. Dat heeft legio voordelen. Vanuit het ziekenhuis willen we technische studenten interesseren om in het LUMC afstudeerwerk te doen. Vanuit de andere kant is het ook nuttig omdat goed technisch-geneeskundig onderzoek geworteld moet zijn in een klinische praktijkomgeving.”

U loopt in twee verschillende culturen rond. Kunt u de verschillen schetsen in de benadering van een medicus en een ingenieur?
“Dat is lastig te zeggen. De ingenieur pakt een probleem en gaat er een mooie oplossing voor zoeken. Het is belangrijk dat te blijven doen in contact met de medicus en de eindgebruiker. Anders kom je met mooie oplossingen waar grof gezegd ‘niemand op zit te wachten’. Aan de andere kant ziet een medicus ook vaak niet dat er achter een knopje op de scanner een heel traject van technisch onderzoek en ontwikkeling schuilgaat. Aan twee kanten is het belangrijk om een bewustzijn te hebben van elkaars verdiensten, en een erkenning dat het anders werkt.”

Wat werkt anders?
“Klinisch onderzoek werkt anders dan technisch onderzoek. Klinisch onderzoek is vaak gerelateerd aan hypotheses die uit de levenswetenschappen komen. Dan ga je daar patiënten bij verzamelen om aan te tonen dat het inderdaad zo is dat groep A een hogere factor X heeft dan groep B.”

En dan moet je een heleboel patiënten hebben om er statistiek op los te laten?
“Precies, en dan kun je op basis daarvan de hypothese toetsen. Bij ons laboratorium is het toch vaak de ingenieurswetenschap: je hebt een probleem dat nog nooit iemand heeft opgelost, hoe gaan wij dat technisch vernieuwend aanpakken? Dat betekent dat een promovendus eerst twee jaar aan de tekentafel zit en iets aan het ontwikkelen is en pas de laatste twee jaar daarover kan gaan publiceren.

Gaat een medisch artikel sneller?
“Niet altijd. Maar als de patiëntdata er eenmaal zijn, en dat kan ook een investering van jaren zijn, kan het ineens heel snel gaan.”

U pendelt tussen die werelden heen en weer, ziet nieuwe dingen en denkt: hé, misschien kan ik dat aan de andere kant gebruiken?
“Ja, verbanden leggen, proberen disciplines te overbruggen, gezamenlijke aanvragen schrijven. We hebben een heel mooi project met de groep van prof.dr. Jenny Dankelmann (biomechanical engineering, 3mE, red). Dat gaat over fluorescentietechnieken bij chirurgie om kanker zichtbaar te maken tijdens een operatie. Dat project loopt samen met de afdelingen chirurgie en endocrinologie (medisch specialisme betreffende klieren en hormonen, red.) van het LUMC en andere universiteiten in Nederland. Dat heeft echt een meerwaarde omdat clinici en technici nauw samenwerken. Allerlei technieken in dat consortium worden hier vrij snel opgepikt en gebruikt in de operatiekamer.”

Dat moet bevredigend werken om te zien dat technieken zo snel gebruikt worden.
“Zeker. Ik noem er nu een, maar ik heb ook een paar fantastische projecten gedaan met dr.ir. Charl Botha en dr.ir. Emile Hendriks bij EWI en met prof.dr.ir. Marcel Reinders van de afdeling bio-informatica (EWI). Een heleboel verschillende dingen hebben we nu opgestart waarbij telkens onderzoekers uit Delft betrokken zijn en onderzoekers uit Leiden.”

Coördineert u dat allemaal of beginnen ze elkaar spontaan te vinden?
“Ze weten elkaar steeds beter te vinden. Maar het is ook afhankelijk van waar de subsidiemogelijkheden liggen en of er toevallig iemand een interessante en goed passende projectvraag heeft.”

Nog even over uw achtergrond. U staat er bekend om dat u zich bezighoudt met digitale beeldbewerking en beeldherkenning. Ik zag dat u werktuigbouwkunde heeft gestudeerd, dus ik dacht: hoe sluit dat aan?
“Prof.dr. Frans van der Helm was mijn afstudeerbegeleider. De studie die ik heb gedaan zou je nu biomedical engineering noemen. Ik voelde me aangetrokken tot de meer medische vakken die ze daar gaven. Je kon er het vak fysiologie volgen, medische regeltechniek en biomechanica. Voor afstudeerwerk heb ik met MRI gekeken hoe de schouder in elkaar zat. Die link tussen biomechanica en schouderplaatjes is het begin geweest.”

En ook al die dataverwerking uit de scanner?
“Ja. Ik studeerde af in 1994 en toen kwam er hier net een vacature voor een aio met vergelijkbare expertise op beeldgebied als die ik had opgedaan in Delft. Dat is eigenlijk het begin geweest.

In 2001 kreeg u een vidi-beurs, waar is die aan besteed?
“Aan het samenbrengen van informatie van cardiale patiëntenscans. Het was een NWO-beurs uit de medische wetenschappen. MRI werd toen gezien als een Zwitsers zakmes voor de cardiale beeldvorming. Je kunt er inderdaad van alles mee afbeelden, maar je moet nog wel die informatie op een zinvolle manier met elkaar verbinden. Ik zag dat er veel beelden verzameld werden die op een heel inefficiënte manier geanalyseerd werden. Een patiëntenscan bestaat uit wel tien deelscans, die behandeld werden alsof het losstaande dingen waren terwijl je naar hetzelfde object zit te kijken, alleen naar een ander aspect ervan. Ik heb geprobeerd om eerst die puzzelstukjes in elkaar te schuiven en pas dan de analyse en de combinatie van informatie gaan doen. Daar zijn we redelijk in geslaagd denk ik, hoewel het nog lang niet af is. We hebben er vijf jaar aan gewerkt, we werken er eigenlijk nog steeds aan en het begint nu wel ergens op te lijken.”

Ik lees ook over patroonherkenning en over automatische analyse van medische beelden. Gaat de computer als radioloog optreden?
“Niet als vervanger voor de radioloog, maar het gaat meer om de voorfiltering, voor het aangeven, desnoods met een pijltje, van plekken waar iets raars zou kunnen zitten. Het beste werkt overigens in computer aided diagnosis is als de arts een gebied aanwijst en de computer dan aangeeft of het normaal of abnormaal is.”

Waarom werkt dat het beste?
“Je biedt niet alle informatie tegelijk aan. Dat is het belangrijkste.”

Je biedt alleen aan waar de arts om vraagt.
“Precies. Bij CAD is men aan de voorzichtige kant, zodat de computer ‘te veel’ hypotheses formuleert bij een plaatje. Maar je wilt niet dat een arts door al die dingen heen moet scrollen om te kijken of er echt wat aan de hand is. Dat geeft een bepaalde inefficiëntie. De manier waarop zo’n CAD-systeem de informatie presenteert kan heel belangrijk zijn. Het is niet alleen dat we willen wijzen op een vlekje. Maar om kwantitatieve metingen te kunnen doen vanuit een plaatje moet je vaak de contouren hebben. Alleen bij sommige datasets gaat het om duizend contouren voordat je het volume van het hart kunt berekenen over de hartslag. Wij hebben een programma ontwikkeld waarmee de computer al die contouren vindt, waarna de arts aan de hand van een filmpje kan beoordelen of de contouren correct zijn aangebracht.”

Gaat dat ook in samenwerking met de industrie, want ik kan me voorstellen dat zoiets een nuttige optie vormt op een scanner.
“We zijn goede klant bij STW, dat betekent per definitie dat je een industriële partner bij de aanvraag betrekt, maar we hebben ook projecten via Economische Zaken met bedrijfsconsortia. Er is veel industriële belangstelling voor een aantal zaken die bij ons ontwikkeld worden.”

Een beginnend hoogleraar stelt zich vaak heldere doelen. Wat zijn die bij u?
“In zie een grote toekomst voor de combinatie van specifieke moleculaire markers en specifieke hardware om die te detecteren. Je voegt dan een stofje toe dat alleen maar aan tumorcellen hecht waardoor je ze met een camera terug kunt vinden. Dat bestaat al een tijd in onderzoekslaboratoria, maar ik zie dat het nu in de patiëntenzorg ook toe begint te nemen.”

Ook in de operatiekamer? Dat het licht uitgaat en je kijkt waar de lichtgevende tumor zit?
“Een van de toepassingen hier is bij borstkanker. Daarbij gaan ze op zoek naar de dichtstbijzijnde lymfeklier waarmee de tumor in verbinding staat. Nu gaat dat met een nucleair stofje dat ze in de tumor spuiten. Met een grote geigerteller luisteren ze dan tikjes om te zien of de lymfeklier ook radioactief wordt. Daar wordt dan gezocht naar de lymfeknoop. Door de nieuwe techniek met fluorescerend groen kun je de lymfeknoop gewoon zien op een infrarood camera. Dan kun je ‘m veel makkelijker verwijderen. Dat soort technieken met een probe die je kunt opmerken in de operatiekamer in combinatie met speciale hardware, ik denk dat dat heel krachtig gaat worden.

En in Delft?
“In Delft wil ik graag een aantal lopende onderzoeken versterken zoals de bio-informatica, visualisatie en computer vision. Heel vaak zie je daar oplossingen opduiken voor problemen in het LUMC, maar niemand weet van het bestaan. Mijn tak van onderzoek is de ontwikkeling van die soort technologieën. Ik voel me goed thuis in de Delftse groep en ik probeer met een militaire discipline vast te houden aan de ene dag in de week dat ik daar ben. De beste ideeën komen tijdens de koffie op de elfde en twaalfde verdieping en dat krijg je alleen maar als je daar met grote regelmaat komt.”