sEMG metingen van de tong voor classificatie van tongbewegingen

Hoofd-hals kanker behandelingen kunnen zeer ernstige bijwerkingen hebben. De
multidisciplinaire tumorwerkgroep bespreekt de mogelijke behandelplannen per
patiënt. Vaak moeten zij daarbij belangrijke beslissingen maken met een beperkt
zicht op te gevolgen van deze ingrijpende behandelingen. Daarom moeten zowel
patiënten als clinici deze beslissingen baseren op hun persoonlijke ervaring en
intuïtie. Vaak gaat deze beslssing over de keuze tussen mogelijke
(chirurgische) interventies of de orgaan-sparende behandelingen zoals
chemotherapie en radiotherapie. De "Virtual Therapy Group" wil deze
beslissingen "evidence-based" maken. Daarvoor zullen zij een gepersonaliseerd,
gedetailleerd, functioneel digitaal model met hoge resolutie maken van elke
individuele patiënt. Een echte digitale dubbelganger. De virtuele patiënt zal
bestaan uit data van verschillende modaliteiten zoals medische beeldvorming en
biomechanische technologieën, zodat het één functioneel model wordt. 3D
animaties zullen de anatomie, fysiologie en neuromusculaire onderdelen van de
individuele patiënt meenemen in de virtuele patiënt. Clinici zullen de
medische behandelingen digitaal toepassen op de virtuele dubbelganger. De
audiovisuele dynamische representatie van de gevolgen van deze digitale
behandeling zal worden weergegeven. De virtuele patiënt zal de effecten kunnen
simuleren, met als belangrijkste functies: kauwen, slikken, en spraak. De
simulatie van deze digitale patiënt met de gevolgen van de verschillende
behandelingen kan dan tijdens de multidisciplinaire werkgroep getoond worden.
Ook tijdens het consult kan de uitkomst getoond worden aan de patiënt. Zo
hebben clinici en de desbetreffende patiënt toegang tot de voorspelling van de
effecten verschillende behandelingen en kunnen ze met deze informatie samen tot
een "evidence based" en afgewogen beslissing komen voor een behandelplan.
Bovendien helpt het model in het optimaliseren van de behandeling voor de
individuele patiënt, zodat behandeling op maat een werkelijkheid wordt. Het
helpt de uitkomst van functieverlies te verbeteren. Het kan helpen om een
beslissing te nemen over eventuele pre- en postbehandeling therapieën. Over
tien jaar willen we in staat zijn om een digitaal model te creëren, niet alleen
voor hoofd-hals patiënten, maar ook voor andere kankerpatiënten, waar de
behandeling serieuze mechanische functieproblemen met zich meebrengt. De
modellen zullen all data bevatten van medische beelden, fysiologische data en
alle "state-of-the-art" kennis van de gevolgen van de verschillende therapieën.
3D animaties zullen de meest waarschijnlijke gevolgen en de ontwikkeling over
de tijd weergeven. Dus voordat de behandeling gestart wordt zullen deze
animaties helpen om de beste keuze te maken voor de individuele patiënt over de
behandeling.

De neurale aansturing is een van de belangrijke data voor deze digitale
biomechanische modellen om virtuele dubbelgangers te creëren. Hoe stuurt de
individuele patiënt zijn functionele bewegingen aan? De tong is een belangrijk
orgaan in spraak en slikken. De tong is vaak aangedaan als gevolg van
chirurgische behandeling voor tongcarcinomen. Het verkrijgen van indirecte
afgeleiden over de neurale aansturing met behulp van surface electromyography
(sEMG) technieken is van groot belang. Uiteindelijk hopen we individuele
neurale aansturing te kunnen destilleren. Deze zogenaamde activatiepatronen
kunnen dan gebruikt worden in biomechanische modellen. Zo kunnen
gepersonaliseerde tongbewegingen aangestuurd worden, maar ook kan uitgerekend
worden welke tongbewegingen nog mogelijk zijn na chirurgische ingrepen.
Bijvoorbeeld wanneer er bepaalde zenuwbanen worden doorgenomen of er bepaalde
spieren zijn aangetast. Het primaire doel is het testen van de haalbaarheid van
deze intra-orale sEMG benadering. Of de verkregen signalen voldoende zijn om
verschillende tongbewegingen te kunnen classificeren en uiteindelijk of deze
signalen voldoende zijn om een biomechanisch model aan te sturen.

Het is een observationele studie

Er is een minimale belasting voor de gezonde proefpersonen. Er is een maximum
tijdbelasting van 1.5 uur in één sessie. Er is een zeer kleine kans op een
allergische reactie op medische plakkers. Dit zal vooraf gevraagd en getest
worden op de onderarm. Alvorens het te intra-oraal te gebruiken.