Snel door de bioptenstraat

Tijdens een biopsie haalt een arts een stukje weefsel uit het lichaam van een patiënt voor onderzoek. Dat heeft zijn beperkingen. De kans op fouten is reëel en het duurt lang, gemiddeld één week, voor de uitslag binnen is. Het AMC probeert het gehele biopt binnen een half uur te typeren.

Het snel digitaal typeren van een geheel biopt is een Europese primeur voor het AMC, zeggen onderzoekers Martijn de Bruin en Henk Marquering, beiden verbonden aan de afdeling Biomedical Engineering and Physics. De Bruin werkt daarnaast bij de afdeling Urologie – een vakgebied waar veel biopsieën worden gedaan – en Marquering, ook verbonden aan de afdeling Radiologie, is specialist beelddataverwerking. Het tweetal is betrokken bij de komst van apparatuur waarmee in de operatiekamer een biopt in een half uur te prepareren is, zodat een patholoog snel zijn oordeel kan uitspreken.

Dikte van een cel

Een biopsie is het nemen van een hapje verdacht weefsel bij een patiënt, meestal een tumor. Vaak is op een MRI- of CT-scan te zien dat er plekken zijn in het lichaam waar wat mis is. Wat er precies aan de hand is, kan de arts vaak alleen vaststellen door met een naald of kleine haptang wat weefsel te verzamelen. De patholoog bestudeert dat dan onder de microscoop en doet een uitspraak over de tumor. Om dat mogelijk te maken, wordt het weefsel in een of meerdere plakjes gesneden van ongeveer vijf micrometer dik, zeg maar de dikte van een cel.

Deze werkwijze heeft twee nadelen. Afhankelijk van de manier waarop het biopt wordt genomen, is er een stukje weefsel variërend van een paar millimeter tot één centimeter uit het lichaam gehaald. ‘Het is dan de vraag of je bij het maken van een uiterst dun plakje voldoende verdachte cellen vangt. Bovendien duurt het prepareren en analyseren al gauw een dag of zeven.’

Tweeduizend coupes

Het project waaraan het AMC, samen met Philips, TU Eindhoven, Maastricht UMC en de UvA, meedoet, heet 3D-pathologie. Uit het programma ITEA, IT voor de vooruitgang van Europa, is een bedrag van vier miljoen euro naar Nederland gegaan. Het AMC zit voor ruim een half miljoen euro in het project. Hier zullen de biopten vandaan komen die voor dit project worden gebruikt. De apparatuur komt in het operatiecentrum te staan en de pathologische analyse wordt ook in het AMC uitgevoerd.

De Bruin legt uit wat wordt bedoeld met 3D-pathologie. “Tot nu toe worden er uit een biopt één of meerdere laagjes of coupes gehaald voor verdere analyse. Wij willen het hele biopt versnijden tot dunne laagjes. Denk aan tweeduizend coupes uit een biopt van een centimeter. Die gaan we vervolgens bekijken. Net zoals de radioloog bij een CT-scan niet één beeld van het lichaam bestudeert, maar een heleboel beelden na elkaar onder ogen krijgt, zodat hij een goed beeld krijgt van het binnenste van de patiënt.”

Uiteraard kan een patholoog niet al die duizenden beelden van elk biopt bekijken. Dan komt de dataverwerking om de hoek kijken, de specialiteit van Marquering: “De beelden worden digitaal opgeslagen en er komt software om de verdachte plekken in het biopt eruit te halen. Die kunnen dan door een patholoog worden bekeken. Het databestand van één biopt is enorm want we hebben informatie op het niveau van de cel. Je moet dan per biopt denken aan 100 gigabyte tot een terabyte.” Ter vergelijking: een CT-scan van een heel lichaam is hooguit 10 gigabyte.

De nieuwe werkwijze verkleint de kans dat de patholoog toevallig naar een niet representatief stukje van het biopt zit te kijken. Bovendien, zegt Marquering, kan de patholoog, met dank aan de digitale beelden, makkelijk een collega ver weg vragen om even mee te kijken.

“Het idee is dat de uroloog of chirurg met de patiënt in de operatiekamer wacht op de uitslag”

Een belangrijk onderdeel van het project is te kijken of werkelijk alle laagjes van het biopt moeten worden meegenomen. “Is de helft, tien procent of één procent genoeg om met zekerheid een uitspraak te doen over een biopt?”, zegt Marquering.

Het tweede onderdeel van het programma is het verkorten van de tijd tussen de biopsie en de uitslag, gemiddeld een week of twee. De Bruin: “We streven naar dertig minuten. Ambitieus inderdaad. Vandaar dat de benodigde apparatuur in de operatiekamer moet staan.”

Een belangrijk onderdeel van de apparatuur die moet komen, een straat in het jargon, is een microtoom. Die machine heeft een vlijmscherp mes en snijdt het biopt in flinterdunne plakjes. Microtomen bestaan al, het moet nu alleen veel sneller gebeuren. Nadat de plakjes zijn gemaakt, wordt de informatie digitaal opgeslagen en vist de computer de verdachte laagjes eruit. Die gaan dan naar de patholoog voor een kritische blik.

De Bruin: “Het idee is dat de uroloog of chirurg met de patiënt in de operatiekamer wacht op de uitslag. Afhankelijk daarvan kan de chirurg als het nodig is meteen aan de slag, bijvoorbeeld met het weghalen van de tumor. Dat is een grote tijdwinst en bovendien comfortabeler voor de patiënt. Wat nu tijdens twee ingrepen gebeurt, kan straks in één keer.”

Blinde gok

Hoewel het niet de opzet is van dit project wordt ook een ander probleem getackeld bij het nemen van een biopt. Het wegnemen van een klein stukje verdacht weefsel is soms namelijk een blinde gok. Vandaar dat artsen vaak niet één, maar meerdere, tot wel twaalf biopten nemen, bijvoorbeeld bij de prostaat. De Bruin zegt dat met de nieuwe 3D-methode vrij snel duidelijk is of er goed is geprikt of dat er een nutteloos biopt is genomen. Er kan dan snel opnieuw weefsel op een iets andere plaats worden verzameld.

Door Marc van den Broek

Corona-maatregelen

We zetten ons in om ons ziekenhuis veilig te houden tijdens de coronacrisis.

Lees deze extra maatregelen goed door voordat u een van onze locaties bezoekt: