Medische routeplanner
voor de hersenchirurg
MP3-speler heeft toekomst Aceton
zuivert
grond
wetenschap en techniek
43
Neuronavigator
Bosbessen
goed voor
het geheugen
Snelle schimmeltest bieten
Wespen bestrijden terrorisme
Radiogolven dienen het gemak
Uien eten tegen broze botten
Zuinig klokje duur in aanschaf
Oud glas kan asbest vervangen
zaterdag 25 september 1999
Opereren in de hersenen
vraagt een grote mate van
precisie. De neurochirurg
moet vooraf zo goed mogelijk
weten waar hij wil opereren en
hoe hij daar het makkelijkste
kan komen zonder onnodige
schade aan te richten. De
neuronavigator is daarbij een
belangrijk hulpmiddel. Deze
'routeplanner' helpt de
chirurg zijn weg te zoeken in
de hersenen van de patiënt.
Zoemend beweegt de robotarm
boven de tafel en stopt boven
de schedel waar zich diep in de
hersenen een tumor bevindt. De
chirurg heeft de vorige dag aan de
hand van MRI-beelden bepaald
dat dit de beste plek is om de sche
del van de patiënt binnen te gaan
en de tumor te verwijderen.
Door de microscoop in de robot
arm kijkt hij naar de schedel waar
hij met de boor een 'botlapje' wil
verwijderen. Tegelijk ziet hij in
stippellijntjes de contouren van de
eronder liggende tumor, zodat hij
weet hoe groot hij de opening moet
maken. Ook beschikt hij over in
formatie hoe diep de tumor zit en
wat de exacte vorm is van het ge
zwel.
Tijdens de operatie kan hij steeds
nieuwe 'plakjes' van de tumor op
roepen, zodat hij weet hoe diep hij
zit en hoeveel tumorweefsel hij
nog moet verwijderen. De chirurg
krijgt al deze informatie via de
computer zonder dat hij zijn ogen
van de patiënt hoeft af te wenden.
Dit systeem, de 'neuronavigator',
maakt het mogelijk met grote pre
cisie in de hersenen te opereren.
Voordelen
Arts-onderzoeker Peter Willems
van het Universitair Medisch Cen
trum Utrecht doet onderzoek naar
de voor- en nadelen van de 'neuro
navigator'. Voor de patiënt heeft
het grote voordelen, meent hij. De
arts kan nauwkeuriger werken.
Hij kan nu vaak volstaan met een
kleiner gat in de schedel en loopt
minder kans op schade aan ander
hersenweefsel. Hierdoor neemt
het risico op complicaties af en
herstelt de patiënt sneller.
Daarnaast is deze manier van
werken minder ingrijpend voor de
patiënt. ,,Als heel precies aan de
hand van foto's moest worden ge
opereerd, dan kreeg de patiënt tot
voor kort een groot frame op z'n
hoofd geschroefd. Dat was nodig
voor de arts om de coördinaten te
bepalen en uit te rekenen waar hij
naar binnen moet. Voor patiënten
was dit zeer vervelend enpijnlijk."
Met dit frame moest de patiënt ook
de MRI of CT-scan in voor het
maken van opnamen van de herse
nen. ,,Een zeer benauwende erva
ring." Met dat frame liep de pati
ent rond tot na de operatie. Nu kan
worden volstaan met stickertjes
op het hoofd om de positie te bepa-
1
Klinisch-fysicus Christiaan van Swol (links) en arts-onderzoeker Peter Willems in het Universitair Medisch Centrum Utrecht.
len. Is een grote mate van nauw
keurigheid nodig, dan gebruikt de
chirurg schroefjes die hij in de
schedel vastzet. Dat gebeurt onder
plaatselijke verdoving. De patiënt
heeft daar weinig last van.
De chirurg kiest voor schroefjes
als hij bijvoorbeeld hele kleine tu
moren wil verwijderen. Bij het ge
bruik van stickertjes kan een af
wijking ontstaan van ongeveer 5
millimeter. Dat kan bij kleine tu
moren al te veel zijn, waardoor de
chirurg net zijn doel mist.
Voor de arts is de 'routeplanner'
voor de hersenen een belangrijk
hulpmiddel. In bepaalde situaties
is het volgens Willems mogelijk
ingrepen te doen waar de chirurg
zonder navigator vanaf zou zien,
omdat het risico op hersenschade
voor de patiënt te groot zou zijn.
De arts is nu ook beter in staat om
vooraf de operatie te plannen.
„Eerder deed hij dat aan de hand
van foto's. Op basis van zijn erva
ring maakte hij voor zichzelf een
voorstelling van de omvang van de
tumor en koos de beste plek voor
het gat in de schedel. Nu helpt de
navigator daarbijMet behulp van
de MRI-beelden en de bewerking
door de computer krijgt de chirurg
een driedimensionaal beeld van de
tumor en kan het gezwel rustig
van alle kanten bekijken. Met die
extra informatie kan hij de beste
plek bepalen om naar binnen te
gaan, zodat hij snel en precies kan
werken."
Nadelen
Volgens klinisch fysicus Christi
aan van Swol kleven er aan het
systeem nog wel enkele nadelen.
Zo werkt de chirurg tijdens de
operatie met MRI-beelden van een
dag oud. „Er kunnen tijdens de
operatie veranderingen in de
structuur van de hersenen optre
den. Zo verandert de druk in het
hoofd als je er een gat inmaakt of
doordat hersenvocht tijdens de
operatie wegloopt. Dit zorgt voor
een bepaalde onnauwkeurig
heid."
Om ook tijdens de operatie verze
kerd te zijn van verse beelden zou
de patiënt liggend in een MRI of
CT-scan geopereerd moeten wor
den. Volgens Willems is dit uiterst
kostbaar. Bovendien is het lastig
opereren voor de neurochirurg.
Enkele onderzoekers werken aan
een computermodel om te kunnen
voorspellen hoe de hersenen ver
anderen als het vocht uit een van
de hersenkamers wegloopt. Maar
de ontwikkeling hiervan bevindt
zich nog in het beginstadium.
Zolang voor dit probleem nog
geen oplossing is gevonden, zal de
chirurg nooit blindvaren op de na
vigator. „Hij zal altijd in eerste in
stantie uitgaan van wat hij ziet en
weet en de informatie uit de com
puter als extra hulpmiddel ge
bruiken." Omdat de meeste tumo
ren al snel een doorsnee van twee
tot drie centimeter hebben, is een
afwijking van een halve centime
ter „meestal aanvaardbaar", stelt
Willems.
Nieuwe toepassingen voor de neu
ronavigator liggen in het ver
schiet. Zo is het volgens Van Swol
technisch mogelijk om de robot
arm zelf een stukje uit een tumor te
laten halen voor onderzoek. De
chirurg hoeft dan alleen nog maar
een opening in de schedel te ma
ken. De robot kan dit waarschijn
lijk beter - zonder schokken - dan
de mens zelf. Maar juridisch zitten
hier nogal wat haken en ogen aan.
Want wie is er uiteindelijk aan
sprakelijk als er iets misgaat: de
robot of de dokter?
Gerard Akkerman
Een dieet met veel bos
bessen verbetert de
evenwichtscoördinatie en
het geheugen van ratten op
leeftijd. Acht weken lang
kregen ratten van negentien
maanden oud dagelijks ex
tracten van bosbessen,
aardbeien of spinazie te
eten. Alle drie afzonderlijk
verbeterden het korte ter
mijn geheugen.
De consumptie van bosbes
sen verbeterde tevens het
evenwicht. Dit is de eerste
studie die aantoont dat
groente en fruit de achter
uitgang van het zenuwstel
sel als gevolg van veroude
ring kan keren.
.Beweging is een van de eer
ste zaken die mindert bij het
ouder worden, omdat het ze
nuwstelsel minder alert rea
geert", aldus de onderzoeker
James Joseph van het insti
tuut voor Humane Voeding
en Veroudering in Boston,
Massachusetts. Bij ratten
gaat de motorische bewe
ging vanaf twaalf maanden
achteruit. Normaal kunnen
ratten gemiddeld dertien se
conden balanceren op een
dikke draad, De proefdieren
van negentien maanden oud
houden dat nog maar vij f se
conden vol. Maar na con
sumptie van bosbessen ble
ven de ratten gemiddeld elf
seconden in evenwicht. Vol
gens de onderzoeker komt
de leeftijd van de gebruikte
ratten overeen met die van
mensen tussen de 65 en 70
jaar oud.
Bosbessen, aardbeien en
spinazie hebben een hoog
gehalte aan anti-oxidanten,
die afrekenen met stoffen
die verantwoordelijk zijn
voor veroudering via be
schadiging van celmembra
nen en DNA Eerder hebben
dezelfde onderzoekers aan
getoond dat fruitconsump
tie bij ratten de achteruit
gang van vitale organen als
nieren en lever vertraagt.
Peter de Jaeger
Het is verwonderlijk hoe
weinig stof de introductie van
de MP3-spelers heeft doen
opwaaien. Terwijl het apparaat
toch een kleine revolutie heeft
veroorzaakt in de wereld van
platenbonzen, muziekhandelaren
en elektronicafabrikanten. Het
grote publiek lijkt deze nieuwe
manier van muziek vast te leggen
als een volkomen logische
volgende stap in opneembare
audio te accepteren.
MP3, een compressie-techniek
voor geluid (zoals MPEG dat
is voor videofilms), maakt het mo
gelijk muziek van cd-kwaliteit via
Internet op je computer binnen te
halen. De afgelopen twee jaar wa
ren het vooral de ervaren Internet
ters die uit alle hoeken van het net
muziek weghaalden en zo op de
harde schijf een digitale disco
theek opbouwden. Platenmaat
schappijen keken argwanend toe,
omdat artiesten nu zonder hen
muziek kunnen distribueren. Wat
ook prompt gebeurde.
Met de komst van de MP3-player
werd het mogelijk om ook buitens
huis van je per computer binnen
gehaalde muziek te genieten.
Daarmee kwam deze techniek op
eens in de belangstelling bij de ge
middelde consument. Nu staat de
muziekwereld aan de vooravond
van een revolutionaire nieuwe
ontwikkeling. Want wat moet je
nog met een platenzaak als je alles
op het net kunt krijgen? En welk
nut heeft een platenmaatschappij
als artiesten zelf hun muziek ver
spreiden.
Er tekenen zich binnen de elektro-
nica-industrie al twee kampen af.
Sony, dat een eigen muziekpoot
heeft, is verklaard tegenstander
van MP3. Philips, dat zijn Poly
gram net van de hand heeft ge
daan, stelt dat het verspreiden van
muziek via Internet een legitieme
manier van distribueren is. Sony
kwam op de laatste IFA in Berlijn
daarom niet met een MP3-speler,
Philips dus wel. Ook een flink aan
tal andere fabrikanten kwam met
eigen modellen MP3-spelers.
De consument lijkt zich nauwe
lijks te verbazen over de geheel
nieuwe manier van muziek opne
men.
Flashtechniek
De MP3-spelers slaan him infor
matie namelijk op een dim geheu
genplaatje op, zonder dat er ook
maar iets beweegt of ronddraait.
Deze flashtechniek is al bekend
van de geheugenkaarten van de
handpalmcomputer. Deze zoge
noemde solid statetechniek heeft
volgens de fabrieken de toekomst.
Omdat er geen bandjes of schijfjes
rondgedraaid moeten worden is er
veel minder stroom nodig. De ap
paraatjes kunnen dus uiterst dun
en licht worden gebouwd.
Samsung heeft op dit moment
wellicht het allerplatste appa
raatje in de aanbieding. De Yepp,
met 32 MB geheugen goed voor
een halfuur muziek, meet slechts
58 bij 85 millimeter, is maar een
beetje dikker dan een creditcard
en weegt slechts 62 gram. De ge
heugenkaarten worden in rap
tempo uitgebreider: volgend jaar
komt er al een met een capaciteit
van 128 MB. De Yepp is ook als
dictafoon te gebruiken. Het appa
raat gaat zo'n 500 gulden kosten,
inclusief interface voor koppeling
aan de pc.
Arnoud Cornelissen
Vervuilde grond kan worden
schoon gemaakt met aceton,
een organisch oplosmiddel dat
ook in nagellakverwijderaar en
lijm zit. In aanmerking komt
grond die is vervuild met polycy
clische aromatische koolwater
stoffen (pak's). Dat zijn verbindin
gen die vrijkomen bij onvolledige
verbranding. Ze komen ook voor
in sigarettenrook en in hambur
gers die te lang op de barbecue lig
gen. In de bodem zijn ze te vinden
onder voormalige gasfabrieken en
benzinestations.
Reiniging van dergelijke grond
was tot nog toe alleen mogelijk
door thermische behandeling of
verhitting. „Dat is erg duur, zeker
als er veel vocht in de bodem zit",
zegt Erna Noordkamp die eerder
deze maand op dit onderwerp pro
moveerde aan de Landbouwuni
versiteit Wagen in gen. - Daarom
wordt meestal besloten tot afgra
ven en dumping van de grond in
afvaldepots.
Goedkoper
De nieuwe methode, het WAU-
acetonproces, is goedkoper, zo
blijkt uit Noordkamps haalbaar
heidsstudie. Bovendien kan de
grond, waar geen biologisch leven
meer in zit, opnieuw worden ge
bruikt in de huizen- en wegen
bouw. Voor reiniging moet de
vervuilde grond in een reactor be
zinken. Van onderen af wordt er
aceton door de grond gejaagd,
waardoor de pak's meteen oplos
sen. De aceton met de daaraan
gebonden verontreiniging wordt
opgevangen. Door destillatie wor
den het water en pak's verwijderd.
„Je houdt pure aceton over en die
kan zo weer opnieuw worden ge
bruikt", aldus Noordkamp.
Het procédé is ontwikkeld om
baggerslib uit de Amsterdamse
Petroleumhaven te zuiveren.
Hiervoor wordt binnenkort een
proefopzet gebouwd met een ca
paciteit van een ton slib per uur.
Volgens de onderzoeker ligt groot
schaliger toepassing in het ver
schiet. Het Belgische milieube
drijf SOILS toont interesse voor
verdere ontwikkeling van het pro
ces. GPD
Telers van suikerbieten krijgen de beschikking over een snelle en
goedkope test die zes verschillende schimmelsoorten kan identifice
ren, waardoor gerichte bestrijding mogelijk wordt. De toets is ontwik
keld door het onderzoeksinstituut voor het Amerikaanse landbouw in
Noord-Dakota.
Boeren nemen een stukje blad dat is aangetast. Via de polymeer ketting
reactie (PCR) reproduceert de test miljoenen kopieën van delen planten-
weefsel waarin schimmels huizen. Uit dit verzamelde DNA in stukken
gehakt door een enzym, is binnen acht uur een genetische vingerafdruk
te maken van de ziekteverwekker.
Dank zij deze geavanceerde techniek, waarmee ook menselijke ziekten
snel kunnen worden opgespoord, hoeven n iet eerst schimmels te worden
geïsoleerd uit zieke wortels of bladeren. Bij deze conventionele methode
duurt het dagen eer de boosdoener is ontmaskerd. Snelle identificatie
van de schimmelsoort helpt de boer de juiste schimmeldoder te kiezen,
voordat heel zijn veld is aangetast.
De technologie kan ook worden toegepast om schimmels in de bodem te
analyseren. Inzicht in de mate van besmetting van een perceel helpt de
boer om het volgende jaar eventueel te kiezen voor een ander gewas.
Kleine parasitaire wespen die in kassen worden ingezet om vretende
rupsen aan te vallen, krijgen een nieuwe taak. De insecten kunnen
helpen bij de opsporing van bommen, mijnen en zenuwgassen die wor
den gebruikt voor terroristische aanslagen. Zo blijkt uit Amerikaans
onderzoek.
Hierbij wordt gebruik gemaakt van de zeer fijne neus van de sluipwes
pen. In de natuur- gebruiken de insecten deze eigenschap om planten te
vinden waar rupsen op zitten die kunnen dienen als gastheer voor hun
eitjes. De dieren kunnen worden getraind om niet-natuurlijke geuren
waar te nemen, zoals die van cyclohexanol, trinitrolueen (TNT) en ander
explosieve ingrediënten. Wetenschappers van het Amerikaanse minis
terie van Defensie hebben dat bewezen. Bij detectie gaan ze, net als een
speurhond, een typisch gedrag vertonen. Dat gedrag wordt geregi
streerd door de gevoelige antennes van de wesp te verbinden met een
draadloze sensor verderop die de elektrische prikkels opvangt.
Radiogolven doen hun intrede in de apparaatjes voor afstandsbedie
ning. Zoals in een sleutelhanger waarmee lampen in de woonkamer
of de koff iezetter kunnen wordenbediend. Radiogolven hebben een gro
ter bereik daninfrarood. Men kan er bij voorbeeld mee werken vanuit de
tuin. De signalen worden opgepikt door een speciale stekkerdoos, waar
op het te bedienen elektrische apparaat is aangesloten. De stekkerdoos
past in ieder stopcontact. Naast een sleutelhanger, bestaat er ook een
muurschakelaar die radiogolven uitstraalt en als afstandbediening
voor allerlei apparaten fungeert. Voor de muurschakelaar moet echter
pakweg vijftig gulden worden betaald, terwijl de sleutelhanger op veer
tig gulden komt. De speciale stekkerdozen zijn voor enkele tientjes
verkrijgbaar.
Info: Philips Consumer Electronics, Eindhoven, 040 - 2736401.
Met het knopje op deze
sleutelhanger kunnen lam
pen in de woonkamer of de
koffiezetter worden be
diend.
Uien en peterselie zijn goed middelen om broze botten te voorkomen
en zelfs enigszins te herstellen. Osteoporose of botontkalking ver
oorzaakt bij oudere mensen veel heup- en beenfracturen, vooral bij
vrouwen. Een onderzoeksgroep uit het Zwitserse Bern heeft gekeken
naar het effect van gangbare groenten en kruiden op de botsamenstel-
ling van ratten.
Bij mannelijke ratten steeg de beenmassa van de botten met bijna een
vijfde, nadat ze vier weken lang elke dag een gram ui gevoerd kregen.
Hetzelfde effect trad op na dagelijkse inname van een mengsel van 500
milligram sla, tomaten, komkommer, uien, knoflook en peterselie. Voor
naamste bij dragen kwamen van de peterselie en knoflook. Opmerkelijk
is dat er geen meetbare bijdrage was van melkpoeder, dat rijk is aan cal
cium, de voornaamste bouwstof van beenderen.
Bij vrouwelijke ratten op leeftijd is het positief effect van uien en peter
selie nog groter. De botdiehtheid werd zelfs tot een kwart hoger. De
groenten en kruiden beïnvloeden de aanmaak van de twee belangrijkste
bouwstoffen alendronaat en calcitonine.
Het maximale effect op beide stoffen werd bereikt zes tot twaalf uur na
de voedselinname. De behandeling tegen botontkalking met oestrogeen
werkt pas na twee dagen.
De tijd staat stil op het Seiko-
klokje 'Auto Relay', zodra het
drie dagen met rust wordt gelaten.
Maar het bijzondere is dat een in
gebouwd chip je het uurwerk me
teen activeert als het wordt aange
raakt en dat het dan tevens keurig
op de juiste datum en tijd springt.
Daar komt geen batterijtje aan te
pas; de benodigde energie wordt
opgewekt door bewegingen van de
drager.
Volgens de fabrikant kan het me
chanisme in slaapstand vier jaar
blijven werken en heeft nog nooit
een uurwerk op aarde zo'n lange
energiereserve gehad. Zo'n klokje
kost tenminste ƒ900.
Duitse onderzoekers hebben lichtgewicht platen ontwikkeld uit ge
recycled glas die asbest kunnen vervangen. Het materiaal is wa
terproof, vuurbestendig en ongevoelig voor zuren. Bovendien is het
makkelijk te zagen en te doorboren.
Het vezelvrij materiaal, reapor gedoopt, bestaat uit verpulverde glas
korrels die door verhitting weer aaneen zijn gesmolten. Op de plek waar
de kleine korrels elkaar raken ontstaan super sterke verbindingen,
waardoor aanvullende chemische bindmiddelen overbodig zijn. De ge
bruiker kan de dichtheid van het glasmateriaal zelf kiezen, afhankelijk
van de gewenste akoestische of warmte-isolatie. Een proeffabriek in
Stuttgart voor de productie van panelenfn de systeembouw van kanto
ren is al in bedrijf. Volgend jaar wordt begonnen met de industriële pro
ductie van reapor.
Overigens wordt gegranuleerd glas al langer toegepast in de woning
bouw. De glaskorrels worden aan cementspecie toegevoegd om de mate
riaaldichtheid en het gewicht te verlagen.
