Contact

Prof.dr. F.C.T. van der Helm

Gewoon ontzettend leuk werk

"Als ik vijf keer zoveel tijd had, deed ik vijf keer zoveel projecten"

Frans van der Helm, hoogleraar Biomechatronica en Biorobotica


Frans van der Helm is hoogleraar Biomechatronica en Biorobotica bij de faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen (3mE). In 2012 kreeg hij de Simon Stevin Meester-prijs, de grootste prijs voor technischwetenschappelijk onderzoek in Nederland. Net als Technologiestichting STW maakt Van der Helm zich hard voor het realiseren van kennisoverdracht tussen technische wetenschappen en gebruikers. “Wat wij ontwikkelen moet via de industrie naar de maatschappij.” 

Sturing is de kern van het werk van Frans van der Helm en zijn vakgroep, de sturing van mensen en van apparaten. Want om te zorgen dat mensen apparaten optimaal kunnen besturen, moet je eerst weten hoe sturing in het menselijk lichaam zelf plaatsvindt. “Daarin zijn we al heel ver”, vertelt hij. “Onze groep heeft namelijk een unieke achtergrond; we combineren regeltechniek en fysiologische systemen.” Bijzonder daarbij is het gebruik van diagnostische robots. “Die oefenen een zekere kracht uit op een gewricht van de patiënt, die daar met een kracht- of positietaak op moet reageren. Dan kunnen wij heel nauwkeurig meten hoe iemand bijvoorbeeld zijn armen aanstuurt”, legt hij uit. Dat gebeurt, zoals veel in het lichaam, met behulp van feedbacksystemen. “Spierspoeltjes en peesorgaantjes zenden feedback naar het centrale zenuwstelsel over de positie, snelheid en kracht van de spier. Dat zijn de drie belangrijkste terugkoppelbanen bij beweging. Wij kunnen die als enige onderzoeksgroep van elkaar onderscheiden.” Uiteindelijk moet die kennis ten goede komen aan patiënten die hun bewegingen niet goed kunnen aansturen. Mensen met aandoeningen als de ziekte van Parkinson, cerebrale parese, of multiple sclerose. Binnen het STW-onderzoeksprogramma NeuroSIPE, dat Van der Helm leidt, wordt gezocht naar nieuwe methoden om diagnoses te stellen en aandoeningen aan het zenuwstelstel te monitoren. 

EEG
Ook ontwikkelt Van der Helm, samen met professor Gert Kwakkel van VU Medisch Centrum, een nieuwe methode om hersenactiviteit nauwkeurig vast te leggen in plaats en tijd. “Dat doen we op dezelfde manier”, zegt Van der Helm, “We oefenen kracht uit en kijken hoe mensen daar op reageren. Daarvoor gebruiken we ‘high-density’-EEG met 256 elektroden. Je kunt het een beetje vergelijken met het lokaliseren van aardbevingen. Je meet overal en rekent terug waar de bron van je signaal is.” Dat is geen nieuwe methode, wel nieuw is de nauwkeurigheid in tijd en plaats. Van der Helm wil die terugbrengen van de huidige halve centimeter naar twee millimeter, met elke milliseconde een meting. De EEG-methode moet ook snel uitsluitsel geven. “We streven ernaar om het rekenwerk binnen enkele minuten te kunnen doen. In de klinische praktijk is het belangrijk om snel te weten wat er met een patiënt aan de hand is.” Van der Helm en Kwakkel ontvingen voor dit onderzoek in 2011 een ERC Advanced Grant van €3,5 miljoen van de Europese Onderzoeksraad. 

Revalidatie
Het EEG-onderzoek levert niet alleen fundamentele kennis op, er is ook een specifieke doelgroep, namelijk mensen een herseninfarct gehad hebben. “Zenuwbanen die door het beschadigde hersengedeelte lopen, vallen uit en de zenuwcellen degenereren. Als je weet welke banen nog functioneren en welke verbinding er nog is met andere delen van de hersenen, kun je een betere prognose doen over de mogelijkheden van herstel.” Als het beschadigde gedeelte herstelt, dan moeten patiënten bewegingen opnieuw aanleren met behulp van veel herhalingen. Gebeurt dat niet, dan nemen andere hersengedeelten het over en vaak ook andere spiergroepen. Een essentieel verschil voor de revalidatie. “Bij compensatie door andere hersengedeelten moet je veel vrijere opdrachten geven, zodat mensen er zelf achter kunnen komen wat het beste werkt”, zegt Van der Helm. Volgens hem wordt er echter vaak te lang doorgegaan met therapie gericht op herstel. “Gebeurt dat na een paar weken niet, dan komt het niet meer. Als we in staat zijn dat te onderbouwen met metingen, kunnen artsen vroegtijdig beslissen de behandeling aan te passen.” 

Lees verder >>>

© 2017 TU Delft

Metamenu