Ik kijk voor mijn beroep in mensen, zogezegd… Ik assisteer bij endoscopieën in maag, darmen en galwegen. We rekken vernauwingen op en plaatsen buisjes als de vernauwing zich niet meer laat oprekken. En we kijken vooral. Dit roept bij mensen die dit ondergaan hebben natuurlijk nare reacties op. Men ervaart het als een vervelend onderzoek. En laten we wel wezen, het is ook geen pretje. Voor ons is het “a piece of cake” want over het algemeen kijken we in schone lege darmen. Een onderzoek zoals hieronder omschreven wordt echter door de meeste mensen als niet belastend ervaren.
Ik wil het hier hebben over de video capsule. Sinds enige jaren kunnen we hiermee ook in dunne darm kijken en dat is echt nieuw. Bepaalde ziekten blijken in de dunne darm frequent voor te komen en zijn ook te behandelen met behulp van een bepaalde soort endoscoop. Maar dat valt buiten het bestek van dit onderwerp.
Dit verhaal behelst dus de videocapsule. De capsule meet 26 x 11 mm die met een bekertje water wordt ingenomen en die gedurende 8 uur foto’s maakt van het maagdarmkanaal van de mens. Dit is vooraf gereinigd door de dag voorafgaand aan het onderzoek 2 liter van een bepaald medicijn te drinken
Het maagdarmkanaal bestaat uit:
de mond, de slokdarm 40 cm, de maag, de twaalfvingerige darm (lengte: 2 handen + 2 vingers naast elkaar… dus ongeveer 25–30 cm), de dunne darm (ongeveer 5-6 meter), dikke darm (1 meter)
Het begin
Het begon allemaal in 1981 in Israël en Amerika en Groot-Brittannië . Een technicus Gavriel Iddan was in gesprek met een maag- darm- leverarts Dr. Scapa uit Israel die zijn onvrede uitsprak over het feit dat de dunne darm met de huidige stand van de techniek nog steeds niet zichtbaar gemaakt kon worden. Eenzelfde gesprek herhaalde zich eigenlijk 10 jaar later in 1991 met de zelfde vraag. De techniek was nu zo ver gekomen dat er CCD chips (Charge coupled Devices) goedkoop werden geproduceerd.
Iddan begon een onderzoek naar de mogelijkheden hiervoor en sprak met een CCD expert die hem toevertrouwde dat een batterij gevoede CCD camera niet langer zou werken dan 10 minuten. Na allerlei gedachten hieromtrent: stoppen met het hele experiment zette hij toch door en gin hij verder experimenteren.
Om de frequentie uit te zoeken waarbij de signaaloverdracht optimaal zou zijn, gebruikte hij een gekochte diepvries kip die hij ontdooide en voorzag van een zendantenne, buiten de kip stelde hij een ontvangstantenne op en metingen wezen uit dat hij aan vermogen op microwatt niveau voldoende had om een goed videosignaal te ontvangen. Vooralsnog een bemoedigend resultaat. In 1993 werd zijn aandacht getrokken door een artikel over een nieuwe generatie imaging chips die maar een fractie van het vermogen gebruikten van de CCD chips. De CMOS chips, want die waren het, brachten verwerkelijking van zijn idee weer dichterbij.
Concurrentie
In Londen werkte professor C. Paul Swain. Deze was totaal niet op de hoogte wat er aan de andere kant van de wereld gebeurde. Onafhankelijk van elkaar waren er 2 personen bezig met hetzelfde te ontwikkelen terwijl zij dat van elkaar niet wisten. Zij werden zich bewust van dit feit toen zij op een congres in Birmingham in 1997 elkaar ontmoetten en ervaringen uitwisselden. Later in 1998 besloten zij, samen met een derde, Dr. Gavriel Meron, hun krachten te bundelen in een fabriek met de naam GIVEN. Gastro Intestinal Video ENdoscopy. En deze firma, van origine Israëlisch en ook nu nog gevestigd in Israel was de eerste die met dit medische novum aan de weg timmerde. Tegenwoordig heeft de concurrentie uit Japan en Korea zich op de markt gestort. Het middenoosten kan dus nu ook gebruik gaan maken van deze techniek omdat zij het Joodse product altijd geboycot heeft en dit nog steeds doen.
Een klein beetje techniek
Men maakte, en dat doet men nog steeds, gebruik van de 70 cm band om de data weg te schrijven naar een datarecorder waaraan 8 antennes bevestigd zitten die het signaal opvangen van de pilcamera. Op 410 MHz worden de pulstreintjes 2 x per seconde uitgezonden naar de antennes en de ontvangen signalen worden op een datarecorder opgenomen die gedurende 8 uur mee wordt gedragen in een tasje. De antennes zitten vastgeplakt op de buik van de te onderzoeken patiënt.
De camera maakt 2 x per seconde een opname met een resolutie van 312 x 312 pixels daarbij worden tegelijkertijd 6 ledjes geactiveerd die voor de nodige verlichting zorgen. Omdat zij elke seconde 2x flitsen zijn zij verantwoordelijk voor het grootste gedeelte van het energieverbruik. De camera is een CMOS camera met een doorsnede van 3mm. Deze en een klein custom made ic-tje trekken verder niet zoveel energie. De componenten worden gevoed door twee in serie staande batterijtjes van 1,2 volt met een levensduur van 8 uur. Verder zit er een minuscuul zendertje in met een heel klein antennetje die het signaal een meter in de rondte afstraalt. Dit is ruim voldoende om de demping van het lichaam te overwinnen en de antennes te bereiken. De acht antennes hebben nog een tweede doel. Als de digitale informatie van de camera op de datarecorder gezet is, is er ook data meegezonden welke antenne het signaal het sterkst heeft ontvangen. Deze informatie wordt later, als de serie opnames omgezet is naar een formaat dat de software op een pc kan lezen, zichtbaar gemaakt als een lijn die het dunne darm traject volgt.
Er worden gedurende die 8 uur dat de camera operationeel is zo’n 57.000 opnames gemaakt. Het totale bestand dat de data recorder verwerkt is ongeveer 2 gigabytes.
De foto’s worden achter elkaar gezet en wat rest is een film van 2 uur die in eerste instantie door een getraind verpleegkundige en daarna later door een arts wordt beoordeeld. De verpleegkundige haalt de rare en afwijkende dingen eruit en maakt thumbnails, de arts beoordeelt de thumbnails en stelt de diagnose en verbindt conclusies aan het geheel. Een getraind verpleegkundige doet er ongeveer 40 minuten over om de hele film van 57.000 foto’s te beoordelen.
In het ziekenhuis waar ik werk, hebben we nu meer dan 1100 van deze onderzoeken verricht met prima resultaten tot dusver. Minuscule bloedingen waardoor mensen telkens maar weer bloedtransfusies moesten krijgen werden opgespoord.De oorzaak werd nooit gevonden totdat ze een pillcam slikten en de diagnose binnen twee dagen gesteld kon worden. Met een endoscoop, een instrument waarmee je in lichaamsholten kan kijken, werd met behulp van coagulatie het lek dichtgebrand en men hoefde geen bloedtransfusies meer te krijgen.
Het gebeurt natuurlijk ook dat een diagnose niet gesteld kan worden en dan wordt verder onderzoek geïnitieerd waarbij de darm of het vaatbed op een andere wijze in beeld gebracht wordt. (MRI of angiografie)
Op het gebied van deze vorm van diagnostiek is natuurlijk concurrentie ontstaan en de diverse fabrikanten proberen ieder voor zich een stukje van de wereldmarkt te veroveren. Het merk waar het allemaal mee begonnen is in een Israëlische firma met de naam GIVEN wat staat voor Gastro Intestinal Video Endoscopy. Deze firma heeft zich helemaal moeten richten op Europa en Amerika omdat deze in het Middenoosten niet aan de bak komt vanwege het feit dat de Israëli’s niet zo goed liggen bij hun buren.
Een andere firma die weer met CCD chips werkt in hun camera is Olympus uit Japan. Al jaren een gerenommeerd merk in de endoscopie en daarin ook marktleider. De videocapsule van deze firma geeft een wat ander kleurenspectrum en niet iedereen is daarom tevreden over deze capsule. Tevens heeft zich een Koreaanse firma en een Chinese firma aangemeld op de markt. De Koreaanse met een beter resultaat dan de Chinese. De apparatuur is redelijk vergelijkbaar. Variaties zitten in de actieve levensduur van de camera, Given 8 uur en de andere Mirocam (Korea) 11 uur. De Mirocam echter, gebruikt het lichaam als communicatiemedium. Zij noemen dat E-fieldpropagatie. De beeldhoek varieert van 140° bij de ene, 150°en 160° bij de anderen. Uiteraard is het prijskaartje anders. Bij Given en Olympus kost een capsule ongeveer 450 euro en bij de Koreanen tussen de 350 en de 400 euro.
Er is ook een videocapsule ontwikkeld om alleen de slokdarm in beeld te brengen (maakt 7 opnames per seconde). Dit onderzoek duurt gemiddeld 10 à 15 seconden. De tijd die nodig is om de camerapil te verplaatsen van de mond via slokdarm naar maag met behulp van de peristaltiek (de beweging) van de slokdarm. (Wordt niet gedaan in Nederland andere onderzoeken hiervoor zijn veel gemakkelijker en goedkoper). Ook is er een capsule voor de dikke darm. Daarbij moet je jezelf ook afvragen of dit enig nut heeft want als je ziet zit je toch weer aan een endoscopie vast. De camera schakelt zich na anderhalf uur in en fotografeert het resterende gedeelte van de dunne darm en de dikke darm. Het is mogelijk om alle capsules de beelden via een laptop in real-time mode te volgen.
In de medische techniek wordt steeds meer gebruik gemaakt van radiogolven om gegevens te vergaren voor onderzoek. Dit is een voorbeeld van een dergelijk toepassing. Ik houd u op de hoogte van verdere ontwikkelingen.
Recente reacties