Compressiemouw ingezet als nieuwe behandeling voor lymfoedeem bij borstkanker

Er is lange tijd weinig vooruitgang geweest in de technologie achter de behandeling van borstkankerlymfoedeem in klinieken. Dit betekent dat mensen die eraan lijden nog steeds ongemakkelijke situaties moeten doorstaan. Ze moeten uren zitten wachten tot de huidige apparatuur het lymfevocht uit hun armen heeft geperst en terugbrengt naar waar het hoort te zitten. Wetenschappers van de Universiteit van Waterloo, Canada, hebben een compressiemouw ontwikkeld om dit probleem aan te pakken. Hun prototype is draagbaar en werkt op batterijen, zodat patiënten onafhankelijker in hun leven kunnen staan.

De compressiemouw die “luchtmicrofluïdisch” is, wordt ontwikkeld door professor Carolyn Ren van de UW, die tevens medeoprichter is van Air Microfluidic Systems. Een multidisciplinaire aanpak heeft het team dat aan dit apparaat werkt bijeengebracht. Tijdens hun bezoek aan Brainport Eindhoven hebben professor Ren en Jackie Kormylo onderzocht hoe Nederlandse bedrijven hen zouden kunnen helpen bij de verdere ontwikkeling van hun apparaat.

Lymfoedeem is een probleem dat kan optreden na een borstkankeroperatie waarbij de lymfeklieren zijn verwijderd. Hierdoor wordt de lymfestroom verstoord, wat leidt tot zwelling. Dit is een chronische aandoening zonder genezing. Als het niet wordt behandeld, “kan het weefsel afsterven en amputatie nodig hebben”, zegt Jackie Kormylo, masterstudente Biomechanica aan de Universiteit van Waterloo en klinisch adviseur bij Air Microfluidic Systems. Haar rol als klinisch adviseur is om de behoeften van de gebruikers te vertalen en te helpen bij de ontwikkeling van een patiëntgestuurd ontwerp.

Momenteel is de apparatuur “lawaaierig, sinds de jaren ‘80 niet meer bijgewerkt en het veroorzaakt fysiologische problemen. Er zijn ook van die openingen die niet bedekt zijn op de arm en dat is problematisch,” legt Kormylo uit.

De kern van de nieuwe technologie is een microfluïdische luchtchip met een reeks kanaalnetwerken die opeenvolgende injecties van zachte luchtbellen mogelijk maakt. Op die manier wordt compressie aan de arm gegeven. Het huidige prototype moet een draagbaar apparaat worden zonder openingen. “De levenskwaliteit gaat er sterk op vooruit en dat is game-changing,” merkt Kormylo op.

De luchtmicrofluïdische compressiemouw is nog een werk in uitvoering. Het team van Waterloo bracht een prototype mee op hun bezoek zodat ze kunnen laten zien waar ze aan werken. “Het is heel licht. Het apparaat dat het bestuurt is slechts 168 gram, het gewicht van een iPhone 13,” zegt professor Ren.

Hoewel het apparaat een veelbelovende oplossing biedt voor de problemen bij de behandeling van lymfoedeem, zijn er nog violop verbeteringen mogelijk. “De volgende fase is het volledig bedekken van de elleboog- en okselgebieden,” zegt Ren. Daarnaast moeten de wetenschappers nog een permanente oplossing bedenken voor de bubbels, die momenteel erg kwetsbaar zijn. “Als er iets mis mee gaat, gaat het hele apparaat kapot. Daarom hebben we ze in een dik glas meegebracht, ter bescherming,” voegt Ren toe.

Een van de ideeën die Kormylo en Ren hebben over hun compressiehuls is om de bubbels in de huls te 3D-printen. Zij zijn het deel van de mouw dat de lymfevloeistof verplaatst. “Dit zou een lichtere oplossing kunnen zijn en het zou ons in staat stellen om de bubbels direct op de binnenstof van de mouw te plaatsen,” werkt Kormylo verder uit.

Een andere manier om de mouw verder te ontwikkelen is door samen te werken met mensen die gespecialiseerd zijn in microfluïdische en zachte draagbare robotica. “Wetenschappers hier in Nederland proberen een zelfde soort biologisch pompen na te bootsen als wat wij doen, maar dan voor het hart. We richten ons op het verplaatsen van lucht door specifieke systemen op de arm,” legt Kormylo uit.

De mouw zal binnenkort klinisch worden getest. “Ik heb drie klinieken aan boord gekregen via mijn connecties,” zegt Kormylo. De reacties op het nieuwe apparaat lijken veelbelovend. Veel mensen die er net van gehoord hebben zijn blij en willen helpen, aldus Kormylo. Het bezoek van de wetenschappers uit Waterloo aan Brainport heeft geleid tot nieuwe verbindingen en partnerschappen. Deze relaties kunnen de ontwikkeling van nieuwe soorten technologieën versnellen. Niet voor niets is er voor november een nieuwe ontmoeting gepland, maar dit keer in Waterloo, Canada.

Hoofdfoto: Het prototype van de lucht microfluïdische huls. Bron: Universiteit van Waterloo