Bij het onderzoek en de ontwikkeling van medische apparatuur voor zeldzame bloedziektes ligt de uitdaging in het stellen van een juiste diagnose voor de moeilijkere gevallen. Fabrikant RR Mechatronics, Masters of Measurement, ziet die uitdaging als haar missie en ontwikkelde met succes apparatuur voor analyse van zeldzame erfelijke rode bloedcel afwijkingen waaronder sikkelcelziekte.

RR Mechatronics is specialist in het ontwikkelen, produceren en leveren van hoogwaardige instrumenten voor bloedanalyse die wereldwijd worden gebruikt in ziekenhuizen, laboratoria en onderzoekscentra. RR Mechatronics is ondermeer wereldmarktleider op het gebied van geautomatiseerde instrumenten om bloedbezinkingen te kunnen meten. Daarnaast heeft het bedrijf, onder de naam Lorrca (Laser Optical Rotational Red Cell Analyzer), een uniek en innovatief analyseplatform ontwikkeld om de vervormbaarheid van rode bloed cellen te kunnen meten. Dit instrument is onder andere van belang bij het onderzoeken van patiënten met bepaalde zeldzame bloedafwijkingen, en in onderzoek naar behandelingen en medicijnontwikkeling voor die afwijkingen.

Sikkelcelziekte
“Sikkelcelziekte is één van die zeldzame ziektes, waar toch jaarlijks 300 duizend kinderen met de ernstige vorm van deze erfelijke variant mee worden geboren,” vertelt research directeur Jan de Zoeten. “Een chronische ziekte, zoals diabetes, cystenieren en hartfalen, maar dan vanaf de geboorte”. Dat vraagt om een korte medische uitleg. Ons lichaam zorgt zelf voor een goede vervormbaarheid van de rode bloedcellen, zodat deze goed door de kleinste bloedvaten kunnen stromen. Bij sikkelcelziekte is dat anders. Dan kunnen de rode bloedcellen na het afgeven van zuurstof een sikkelvorm aannemen. Als gevolg daarvan wordt de bloeddoorstroming verstoord en worden zelfs de bloedvatwanden beschadigd. “Een patiënt raakt dan zomaar onverwachts in een heel pijnlijke crisis en heeft dan medische zorg nodig, soms in de vorm van bloedtransfusie, om risico’s op orgaanschade of zelfs overlijden te voorkomen”.

Uitdaging
“Onze uitdaging was om een instrument te ontwikkelen waarmee je de neiging, of gevoeligheid voor het sikkelen kunt meten, zodat met het Point of Sickling inzichtelijk gemaakt wordt welk risico iemand loopt op een crisis en de arts hiermee geholpen wordt een optimale behandeling vast te stellen. Met ondersteuning van TechValley heeft RR Mechatronics onderzoek verricht om het analyseplatform Lorrca geschikt te maken om te meten hoe ernstig de aandoening is bij een individuele patiënt. Hoewel elke sikkelcel patiënt exact dezelfde bloedafwijking heeft is iedere patiënt toch weer anders en verdient een daarbij passende behandeling.

Data inzichtelijk maken
Omdat wereldwijd vaak weinig bekend is over zeldzame ziektes, is het zaak alle informatie en kennis daarover zoveel mogelijk te kunnen delen. “Wanneer artsen hun meetgegevens en cases in een database vast kunnen leggen en ook kunnen zoeken naar vergelijkbare gevallen, helpt dat bij het vaststellen van de juiste behandeling,” legt Jan de Zoeten uit. “Data verzamelen in een database en deze voor zowel artsen als patiënten inzichtelijk en leesbaar maken was voor ons tevens een uitdaging”. RR Mechatronics heeft daarvoor door een student technische informatica als voorstudie een applicatie laten maken waarmee enerzijds artsen hun cases en consulten kunnen uploaden, zonder dat ze allerlei Excel sheets hoeven in te vullen. “Anderzijds vertaalt de webapplicatie deze data in leesbare grafieken, zodat ook de patiënt tijdens een gesprek met de arts inzicht krijgt in het verloop van het ziektebeeld en er een goed gesprek kan plaatsvinden. Bijvoorbeeld of de medicatie wel wordt genomen ofwel nog steeds voldoende effect heeft ”. Daarnaast heeft in samenwerking met Hogeschool Inholland docentonderzoeker Marya Butt met behulp van beeldanalyse en deeplearning methoden een belangrijke stap gezet naar het in beeld brengen van de bewegende/vervormende sikkelcellen.

Resultaten
Met deze ontwikkeling voor het Lorrca instrument heeft het bedrijf meerdere resultaten geboekt. De research directeur vat deze als volgt samen:

1. Het kunnen meten van de Point of Sickling geeft zowel de arts als de patiënt inzicht in de status van de ziekte en hoe deze er mee om moet gaan en helpt bij het vaststellen van de juiste behandeling.
2. Onderzoekers in Amerika en Europa kunnen via verandering in het Point of Sickling meten wat het effect is van medicatie om een crisis te voorkomen.
3. De communicatie met de patiënt verbeteren zodat deze zelf kan beoordelen hoe deze een crisis kan voorkomen. Hier hebben we de eerste stappen gezet.
4. Samenwerking tussen artsen faciliteren door de opzet van de database waarmee artsen hun resultaten en aanpak kunnen delen en kunnen zoeken naar vergelijkbare gevallen. Dit is de grote uitdaging waar we nu aan werken.

Jan de Zoeten: “Deze vorm is uniek en bestond denk ik nog niet. Tot nu toe beperkte kennisuitwisseling zich tot publicaties en congressen, waar cases werden uitgewisseld, terwijl niet actief kon worden gezocht welke andere collega arts(sen) in de wereld er nog meer zo een patiënt met een heel individuele rode bloedcel variant in behandeling heeft. Samenwerking tussen artsen is juist cruciaal bij het vaststellen van de optimale behandeling van zeldzame ziektes. Individueel is er maar weinig ervaring. Daarom moet er gedeeld worden”.

Open source
RR Mechatronics ontwikkelt deze vernieuwing als een open source systeem, zodat stakeholders -zoals toeleveranciers maar ook collega-machinebouwers uit het TechValley cluster- kunnen bijdragen aan het verbeteren van behandelmethodes, processen en toepassingen. “Misschien is het niet meer van deze tijd dat je als fabrikant alles alleen moet bepalen. Maar beter om ook gebruikers en engineers uit andere branches mee te laten denken om samen nieuwe toepassingen te creëren. Open source is daarvoor de voorwaarde,” stelt Jan de Zoeten.

Meer van elkaar leren
De Zoeten realiseerde zich dat hij na een bezoek aan toonaangevende bedrijven uit de regio veel kon leren van hoe andere bedrijven zaken op organisatorisch, administratief, automatisering of HR-gebied aanpakken. “Vaak is dat niet eens concurrentiegevoelige informatie. Het is voor RRM ook een belangrijk voordeel dat Hogeschool Inholland als partner betrokken is bij TechValley. Zo hebben we invloed op wat de nieuwe lichtingen studenten als bagage meekrijgen, leren we van de docenten en lectoren en wordt het makkelijker om stagiairs te werven. Misschien wel juist in COVID19 tijd hebben wij als bedrijven een extra verantwoordelijkheid om bij te dragen aan de vorming van de volgende generatie. Steun en facilitering door de provincie Noord-Holland is heel belangrijk bij het bouwen en onderhouden van dit innovatie ecosysteem. Een bedrijfsbezoek en sparren met een niet bekend bedrijf is op individuele basis eindeloos moeilijker te realiseren. Probeer je te spiegelen aan de meest succesvolle bedrijven uit de regio en kijk wat je van hen kunt leren,” geeft Jan de Zoeten tenslotte als boodschap mee.

www.rrmechatronics.com

‌Zinvolle stages binnen TechValley bedrijven
Tyrique Weltevreden stuitte via TechValley op een vacature voor een stageproject bij RR Mechatronics. De 22-jarige HBO student Technische Informatica kreeg bij dit bedrijf de kans een data suite te schrijven om data uit medische bloedanalyse apparatuur op een gebruiksvriendelijke manier te kunnen vergelijken en presentabel te maken. Tyrique: “ Aanvankelijk leek datascience niet mijn ding, maar dat viel erg mee. Gebruikmakend van de Python programmeertaal heb ik 5 maanden gewerkt aan het bouwen van de webapplicatie. Die bleek uiteindelijk cruciaal om het gebruik van de bloedanalyse apparatuur wereldwijd gebruiksvriendelijk en leesbaar te maken. Bij de start waren alle medewerkers behulpzaam, maar door COVID-19 kreeg het begrip meeloopstage een andere invulling. Het meeste contact was telefonisch met Jan de Zoeten. Ik heb geleerd een zeer technische webapplicatie te schrijven, iets wat ik op school nooit geleerd zou hebben. Door de stage is ook mijn interesse gewekt voor de zorg, waardoor ik nu een minor zorgtechnologie ben gaan doen”, vertelt Tyrique.

Heb je nog tips voor je medestudenten?
“Ja, stuur vooral veel sollicitaties en accepteer dat het afwijzingspercentage hoog is. Kijk vooral ook eens naar het aanbod op de site van TechValley en verdiep je vooraf goed in de aangeboden opdrachten.”