Orthopeed Rob Nelissen: ‘We werken aan operaties waar hogere wiskunde bij komt kijken’

• In 2021 kwamen er negen Medical Delta (MD)-hoogleraren bij. Dat zijn professoren met bij tenminste twee van de vijf academische instellingen die binnen Medical Delta zijn vertegenwoordigd (TU Delft, Erasmus MC, Erasmus Universiteit, Universiteit Leiden en LUMC). De aanwas bracht het totaal van MD-hoogleraren naar 22. Kennelijk een succesformule. Hoe werkt zo’n dubbelaanstelling in de praktijk? Dat is de achterliggende vraag in deze miniserie onderzoeksportretten.

Wil je als medicus in een universitair ziekenhuis met je tijd meegaan, dan moet je wel samenwerken met ingenieurs, meent hoogleraar orthopedie prof. dr. Rob Nelissen. Hij slaat al decennia de handen ineen met ingenieurs van de TU. “Die gekke Delftenaren” en “mijn vrienden in Delft”, noemt de hoogleraar zijn sparringpartners geregeld tijdens het interview. Nelissen kreeg kort na de oprichting van Medical Delta, in 2006, een dubbelaanstelling, bij het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) en de TU Delft.

Eén van zijn vrienden van het eerste uur was de in 2017 overleden werktuigbouwkundige Edward Valstar. Jarenlang trok Nelissen op met Valstar, die ook een Medical Delta-hoogleraarschap bekleedde. Het tweetal liep voorop in de ontwikkeling van minimaal-invasieve ingrepen om loslating met prothesen te verhelpen. Dit is een groot probleem: 10 procent van alle prothesen gaat binnen tien jaar loszitten.

Vijftien jaar geleden had de LUMC-groep van Nelissen het plan gevat om dit euvel met gentherapie aan te pakken. “We bedachten een systeem en vroegen er een patent voor aan.” De eerste klinische studies waren succesvol. Maar het grote publiek stond huiverig tegenover gentherapie. “Durfkapitalisten wilden niet met ons in zee om het plan verder uit te werken.”

“Toen dacht ik, weet je wat, ik klop weer eens aan bij mijn vrienden in Delft. Misschien kan ik samen met hen wat anders bedenken. We hebben toen een techniek ontwikkeld waarbij je via een dunne naald een soort cement (polymethylmethacrylaat) in de holte tussen prothese en bot spuit. Na een kwartier is het cement hard en zit de prothese weer vast.”

 ‘Het vak orthopedie op zich bestaat eigenlijk niet meer’

Dat Nelissen interdisciplinair moet werken om vooruitgang te boeken, spreekt voor zich, vindt hij. “Techniek en medische wetenschappen zijn de laatste tien jaar radicaal met elkaar verweven geraakt. Het vak orthopedie op zich bestaat eigenlijk niet meer.”

Hoezo niet? “In een universitair ziekenhuis als het LUMC worden complexe medische ingrepen gedaan. De zeldzame zorg vindt daar plaats. Het is bij uitstek een plek waar veel disciplines bij elkaar komen. Ik werk met neurochirurgen, radiologen en ingenieurs. Vakgebieden vloeien in elkaar over. Als je één poppetje uit deze samenhang haalt, kun je dat complexe vak niet meer uitvoeren.”

Backpacken
Het avontuur tegemoet. Dat trekt de orthopeed het meest aan de samenwerking. “Vroeger was ik een backpacker. Ik vond het geweldig om nieuwe culturen ontdekken. En dat is ook waarom ik graag met ingenieurs werk. Ik dompel mezelf onder in een andere cultuur. Er zitten veel creatieve geesten in Delft. Door met elkaar te discussiëren kom je tot leuke originele concepten voor een betere patiëntenzorg.”

Moet je van backpacken hebben gehouden om je thuis te voelen bij Medical Delta? “Nou ja, niet per se. Valstar deed daar volgens mij niet aan. Hij hield wel van avontuur. Hij maakte lange wandeltochten. Je moet bovenal nieuwsgierig zijn en dingen willen doen die buiten je comfortzone liggen.”

Zelf treedt Nelissen naar eigen zeggen vaak uit zijn eigen comfortzone. “Door Medical Delta word ik daarin gestimuleerd. Ik werk nu samen met de Delftse hoogleraar biomechanical engineering Amir Zadpoor, die in Leiden een leerstoel Orthopaedic Implants heeft. We werken aan technieken voor botoperaties waar hogere wiskunde bij komt kijken. Het gaat om zaken die een simpele dokter niet kan bedenken.”

“Bij het LUMC opereren we veel aan bottumoren. Als je een stuk bot verwijdert, komt daar een prothese voor in de plaats. Het liefst imiteer je dan zoveel mogelijk de rigiditeit en elasticiteit van het bot. Bot is niet overal even elastisch. Bij de aanhechtingspunten voor spieren is het bijvoorbeeld flexibeler, zodat het kan meegeven als er kracht op komt te staan. Hierdoor is de kans dat spieren losscheuren kleiner. Wij proberen met 3D-printtechnieken gewrichtsvervangende prothesen ook op die manier vorm te geven. We maken dus implantaten met de ideale krachtenverdeling, zodat de spieren goed vasthechten. Dat is de toekomst.”

Het nauwkeurig wegzagen van bot vergt ook high tech. “Als een bottumor in bijvoorbeeld de borstkast of wervelkolom verwijderd wordt, moeten de zaagsneden heel precies zijn om geen schade aan het omringende weefsel te veroorzaken. We maken daarom eerst een 3D-print van de bottumor en het omliggende bot, en gebruiken dat om een zaagmal te creëren. Daarmee kunnen we tijdens de operatie de ingreep op de millimeter en graad nauwkeurig uitvoeren.”

‘Je moet niet bang zijn om domme dingen te zeggen’

Ook technologie om bacteriële infecties bij implantaten mee te voorkomen is allang geen tak van sport meer die alleen medici beoefenen. Eerder dit jaar promoveerde Mahya Ganjian, van de afdeling biomaterials & tissue biomechanics, op een onderzoek naar implantaatcoatings met scherpe puntjes op nanoschaal, die bacteriën kapot prikken. “De bacteriën worden gespiesd”, zegt Nelissen met een glimlach. Hij was een van haar begeleiders. De onderzoeken naar bacteriële infecties bij implantaten worden geleid door Nelissen, Bart Pijls (LUMC) en Zadpoor.

Koudwatervrees
Het vereist enige lef om je te begeven op het snijvlak van techniek en geneeskunde. Het is onvermijdelijk dat je soms iets stoms zegt. Zo opperde een Delftse ingenieur eens tijdens een brainstormsessie over de bacteriële infecties om antibiotica in de prothesen te verwerken. Dat is een slecht idee, want de bacteriën bouwen snel resistentie op door continue blootstelling aan antibiotica.

“Je moet niet bang zijn om domme dingen te zeggen. Ik heb daar inmiddels geen last meer van. Jonge onderzoekers hebben misschien meer koudwatervrees. Maar je moet echt verder kijken dan je eigen discipline. Ik neem altijd graag jonge onderzoekers mee naar de Medical Delta Cafés (een regelmatig samenkomen van aangesloten leden, waarbij telkens een ander actueel thema in de gezondheidszorg besproken wordt, en veel wordt genetwerkt). Die bijeenkomsten werken ontwapenend. Ik krijg er veel energie van. Mensen stappen er makkelijk op elkaar af.”

“Maar niet alle artsen en ingenieurs staan er voor open. Sommige medici denken, het is goed zo, ik hoef niet per se heel interdisciplinair te werken. Het zal mijn tijd wel duren. Maar als je al vijf procent van de jonge artsen weet te enthousiasmeren, is dat al heel mooi.”