Metingen aan de longen van longpatiënten hebben veel technische kanten. Daarom hebben steeds meer vakgroepen en maatschappen een technisch geneeskundige in dienst. Longfysioloog dr. ir. Frans de Jongh stond twee decennia geleden aan de wieg van dit vakgebied. Hij legt uit hoe technisch geneeskundigen van meerwaarde kunnen zijn bij longfunctieonderzoek.
Foto: Lars Smook Fotografie
De Jongh is opgeleid aan de Technische Universiteit Delft en werkt momenteel op drie plaatsen. Hij is hoofd van het longfunctielaboratorium in Medisch Spectrum Twente (MST, Enschede), universitair docent aan de Universiteit Twente en onderzoeker in locatie AMC van het Amsterdam UMC. Op die laatste plek deed hij vanaf 1989 promotieonderzoek en is hij ‘het medische vak in gerold’.
In opkomst
In Delft heeft De Jongh luchtstromingen bestudeerd rond vliegtuigen. “Feitelijk is dat hetzelfde als rekenen met stromingen in bloedvaten of longen. Alleen is de bouw van het menselijk lichaam uiteraard een stuk ingewikkelder. Ik heb daarna voor de couveuseafdeling van het AMC een beademingsapparaat onderzocht voor te vroeg geboren baby’s. Later ging mijn onderzoeksgroep naar Twente, maar ik bleef ook verbonden aan het AMC. In 2000 ben ik gevraagd als maatschapslid in MST.”
De Jongh was in Twente nauw betrokken bij de komst van de faculteit Biomedische Technologie en later Technische Geneeskunde waar hij ruim 15 jaar hoofd was van het blok Longen en Hart. Technische geneeskunde is sterk in opkomst, weet hij. “Aanvankelijk was er een numerus fixus van 50, maar tegenwoordig is dat 130 tot 150. De studie is altijd vol. Net als bij Geneeskunde is ongeveer driekwart vrouw. Afgestudeerden hebben een beperkte BIG-registratie, dus zij mogen medische handelingen uitvoeren. Daarmee is dit een nieuwe beroepsgroep in ziekenhuizen.”
Uitdaging
De Jongh doet onderzoek naar bronchiale hyperreactiviteit. In het longonderzoek is de kleine luchtwegfysiologie (voor met name COPD) een grote uitdaging. De standaard metingen zijn voor de doorgankelijkheid van de centrale luchtwegen en voor het totale longvolume. Metingen aan de periferie van de luchtwegen en alveoli zijn moeilijker. In MST wordt vaak als eerste een CO-diffusietest gedaan. De Jongh legt uit: “We geven de patiënt een minimale hoeveelheid koolstofmonoxide, waarna de patiënt 10 seconden de adem inhoudt op maximaal longvolume. Bij uitademen meten we vervolgens hoeveel CO terugkomt. We bepalen hiermee indirect de diffusie van het longmembraan en de werking van de perifere luchtwegen. Bij goede longfunctie meten we heel weinig CO omdat het meeste is opgenomen. Als we veel CO meten, is sprake van beginnend COPD of longemfyseem.”
Een andere meettechniek voor de perifere luchtwegen is de geforceerde oscillatietechniek (FOT), waarvoor De Jongh momenteel een nieuw apparaat ontwikkelt. “Bij FOT zenden we, terwijl de patiënt rustig ademhaalt, trillingen de longen in met een frequentie van 5 tot 30 Hertz. Vervolgens meten we aan de terugkomende trillingen hoeveel kleiner ze zijn geworden en hoeveel ze zijn verschoven in fase. De amplitudeverandering zegt iets over de weerstand van de longen, waarbij de laagste frequenties betrekking hebben op de perifere luchtwegen. De faseverandering vertelt iets over de massatraagheid en elasticiteit van de longen. We kunnen daarmee zien of er bijvoorbeeld veel trapped air in de perifere luchtwegen aanwezig is. Overigens bestaat FOT al sinds 1970. Toen al was het veelbelovend, maar het wordt nog steeds weinig ingezet in de klinische praktijk.”
Stikstof-uitwas
Bij FOT komen de trillingen normaal gesproken uit een luidspreker. Het apparaat dat nu in het lab van De Jongh wordt ontwikkeld, heeft een extra grote luidspreker. Daarmee kan FOT worden toegepast bij mensen die zich maximaal inspannen. “Dan kunnen we meten of de luchtwegen dichtklappen bij maximale in- en uitademing.”
De Jongh beschrijft ook een methode voor het meten van het restvolume in de longen. Daarvoor bestaat al de bodybox. Maar niet iedereen kan of wil daarin, bijvoorbeeld patiënten in een rolstoel of bed of patiënten met overgewicht. De Jongh onderzoekt daarom de zogeheten stikstof-uitwasmethode. “We sluiten daarbij de patiënt aan op 100% zuurstof. De longen bevatten 80% stikstof en dat zal dan met iedere ademhaling uiteindelijk helemaal worden vervangen door zuurstof. We meten hoe snel de stikstof uit de longen komt. Hoe slechter de perifere luchtwegen toegankelijk zijn, hoe langer dat duurt. De maat daarvoor is de lung clearance index, de LCI, een bekend begrip voor mensen met taaislijmziekte.”
Voorheen werd deze meting gedaan met helium, maar omdat dat duurder is geworden is het vervangen door stikstof. Dat heeft wel even geduurd, omdat de meetsystemen technisch moesten worden aangepast. “Maar inmiddels hebben veel ziekenhuizen apparatuur voor de stikstof-uitwasmethode. Er vindt nog wel onderzoek plaats naar de betrouwbaarheid en klinische meerwaarde van de meer geavanceerde uitkomstmaten van deze methode, zoals de LCI.”
Wat is relevant?
In zijn onderzoek houdt De Jongh in het achterhoofd welke uitkomstmaat voor de longfunctie relevant is voor de klinische praktijk van een longarts. Standaard wordt de anamnese gedaan en basale spirometrie, wat ook de huisarts kan doen. De longarts laat vaak een thoraxfoto maken en kan uitgebreidere metingen doen, zoals de bodybox of stikstofuitwas. De meest uitgebreide meting is de maximale fietstest. “Op basis van de uitkomsten kan de longarts een behandeling inzetten. Als die geen effect heeft, kunnen we met de longarts overleggen wat nog meer mogelijk is. Bij bijvoorbeeld ouderen of kinderen kan een FOT-meting worden gedaan, omdat de patiënt daarbij normaal kan blijven ademen. In MST doen we al jarenlang onderzoek bij kinderen met inspanningsgerelateerde klachten van astma. Daar zijn al vijf of zes onderzoekers op gepromoveerd. We onderzoeken bijvoorbeeld of we subgroepen van patiënten kunnen onderscheiden, zoals kleineluchtweg-astmapatiënten. Behandelingen kunnen daar eventueel op worden aangepast. Tevens vindt onderzoek plaats naar thuismetingen voor inspanningsastma.”
Volgens De Jongh heeft een technisch geneeskundige in een team van longartsen veel meerwaarde. Technisch geneeskundigen zijn wel iets duurder dan verpleegkundig specialisten die op veel longafdelingen werken en veelal zelfstandig poli’s doen. “Maar de technische kennis is zeker van meerwaarde voor een afdeling. Met name als lichamelijke metingen bij patiënten kunnen leiden tot betere behandelingen. De technische aspecten van zulke metingen zijn bij uitstek het werkveld van de technisch geneeskundige.”
Opleiding
De studie Technische Geneeskunde duurt zes jaar. De laatste twee jaar daarvan bestaat uit stages in verschillende ziekenhuizen, waarvan het laatste jaar op één plek. Een pluspunt ten opzichte van geneeskundestudenten is dat technisch geneeskundigen niet alleen de medische terminologie kennen, maar ook vertrouwd zijn met technische zaken zoals kunstmatige intelligentie, machine learning en beeld- en signaalbewerking.
Veel technisch geneeskundigen (in sommige ziekenhuizen klinisch technologen genoemd) gaan werken op een ic, bij uitstek een plek met veel technologie. Maar er zijn voor hen ook andere werkplekken. Zo doet in MST een gepromoveerd technisch geneeskundige de slaappoli’s voor mensen met OSAS (obstructief slaapapneusyndroom) en CSAS (centraal slaapapneusyndroom).