SmartScan: prijswinnende orthopedische technologie

De digitale orthopeed

Docent-onderzoeker Fred Holtkamp brengt zorgtechnologie in de praktijk. Samen met een team van onderzoekers, studenten en experts in de orthopedische zorg startte hij het project Smartscan: het digitaliseren van orthopedische handelingen. Veertien mkb-bedrijven, zo’n vijftig experts en meer dan zeventig studenten waren bij het project betrokken.

Het onderzoek: SmartScan. Het maken van orthopedische hulpmiddelen (bijvoorbeeld orthopedische schoenen) vereist allerlei stappen die experts grotendeels handmatig en vaak op gevoel uitvoeren; de redenatie om tot een beslissing te komen zit in hun hoofd. Fred Holtkamp en zijn onderzoeksteam ontwikkelden een geïnstrumenteerde handschoen die de handelingen van deze experts kan meten en opslaan. Daardoor worden de skills, kennis, doorlopende stappen en de uitkomsten van beslissingen die zij in het ontwerpproces maken, tastbaar, zichtbaar en ook overdraagbaar.

"Opleiden én mobiliteit verbeteren"

Fred Holtkamp is verbonden aan het team Technologie in de Zorg en is Associate Lector Health & Technology van Fontys Paramedisch in Eindhoven. Hij startte zijn carrière als werktuigbouwkundig ingenieur en heeft een graad in revalidatie-engineering. Nu is hij onderzoeker, docent én lid van verschillende besturen rondom zorgkwaliteit. Fred: “Indirect draag ik bij aan de verbetering van de mobiliteit van mensen. Tegelijkertijd leid ik jonge mensen op. Een mooie combinatie.”

Van hersenspinsel tot concrete data

“Al in de jaren negentig kwam ik op het idee voor een onderzoek als dit”, vertelt Fred. “Ik schreef destijds een hoofdstuk over ‘moderne ontwerp- en productiemethoden’ voor een leerboek voor de opleiding Revalidatie in Groningen. Daarin kwam ook technologie aan bod en schetste ik een toekomstbeeld. In de orthopedie werken experts ‘met hun handen’ en nemen ze beslissingen ‘in hun hoofd’. Hoe mooi zou het dan zijn om met je handen de voeten te kunnen scannen en die data direct beschikbaar te maken.”

SmartScan-handschoen

Uit het hoofd en in data beschikbaar maken dus. Fred: “Daarvoor ontwikkelden we een speciale handschoen die bestaat uit positie- en druksensoren. De handschoen meet op welke plek in de ruimte de vingers zich bevinden en hoeveel druk je uitoefent op de voet en het been. De handschoen maakt op die manier een scan van de voet, en maakt data digitaal beschikbaar. Dat heeft ontzettend veel voordelen. Kennis die op papier staat, kunnen we bijvoorbeeld delen met andere experts en studenten. Daarnaast is de SmartScan voor patiënten comfortabeler. Nu wordt op veel plekken nog gips gebruikt om een mal van de voet te maken. Straks gaat dat digitaal. De SmartScan is ook milieuvriendelijker. Het gebruikte gips is na één behandeling chemisch afval. Er moeten nu ook verschillende gipsen mallen gemaakt worden. Na een SmartScan heb je alleen een 3D-printer nodig om één mal te maken. Zo gebruik je minder materiaal voor het produceren van een hulpmiddel.”

Samenwerking: het onmogelijke mogelijk maken

Veertien mkb-bedrijven, zo’n vijftig experts en meer dan zeventig studenten waren bij het project betrokken. Fred: “We werkten samen met de gehele onderwijslijn: van voortgezet onderwijs tot universiteit. De leerlingen in het voortgezet onderwijs denken zonder kaders. Dat gaf interessante ideeën en inspiratie.” De TU/e had een andere rol. “Elk jaar organiseren de Technische Universiteiten, waaronder de TU in Eindhoven en Twente een wiskundechallenge. Studenten van over de hele wereld komen dan een week bij elkaar om aan praktijkproblemen te werken. Onze vraag: hoe krijg je alle data van handen en voeten in een model? Binnen een week tijd bouwden de studenten het eerste softwaremodel, waarmee data uit de Smartscan zichtbaar gemaakt werden. Ze maakten het onmogelijke mogelijk.”

Omarmd door de praktijk

“Onderzoek doen is interessant; wetenschappelijke artikelen zijn goed om te maken. Maar uiteindelijk moet je het samen met de doelgroep doen. Daarom is het zo fijn dat de SmartScan is omarmd door de mensen in de praktijk. Bij de experts gingen we op onderzoek uit en testten we de prototypes. We vroegen ons daarbij af: wat heeft het werkveld nodig en hoe kunnen we dat maken?”

Spin-off

Het SmartScan-onderzoek is afgerond. Maar dat betekent niet het einde. Fred: “Samen met verschillende bedrijven geven we het onderzoek een vervolg. Zo ontwikkelen we een nieuw draadloos prototype van de handschoen, voor een nog praktischer gebruik. En er lopen allerlei spin-offprojecten. Denk aan het inbouwen van een feedbacksysteem. Maar ook aan een handrevalidatietool en een revalidatiesimulatiestoel voor mensen met rugklachten. Alles om uiteindelijk de zorgkosten te drukken, de fysieke inzet van artsen te verminderen en zo indirect bij te dragen aan de mobiliteit binnen de maatschappij.”

Het project van Holtkamp heeft bijzondere erkenning gekregen. Elk jaar reikt Regieorgaan SIA de RAAK-award uit voor het beste praktijkgerichte onderzoek. Fred Holtkamp en zijn team gingen ervandoor met de tweede prijs van zowel de publieks- als de vakjury. “Deze prijzen gaven ons onderzoek een boost. We worden nu wereldwijd gezien, en uitgenodigd voor buitenlandse congressen.”