Nano-check™, a healthy solution
2014
Innovation Challenge
Eindhoven, The Netherlands
Deursen, M.B.W. van
Eindhoven University of Technology
Dept. of Biomedical Engineering, Psycology and Technology,
Sustainable Innovation.
Heijden, B. van der
Joosten, R.P.M.
Kusters, G.L.A.
www.nano-check.com
1
Met dank aan
T.C.H. Mutsaers
M. Boeijen
F. Boeijen
A. Zijlstra
D. Tsui
Dr. Ing. M. Maenhout
Prof. Dr. Ing. P.H.M. Bovendeerd
R. Klabbers
E. van Dooren
B. Schaeken
M. Daris
J. Mennes
M. Creemers
M.C. de Jongh
De organisatie van de Innovatie Challenge
O. Wiberg
Alle deelnemers aan de klinische experimenten
2
Inhoud
Met dank aan .......................................................................................................................................... 2
Inleiding................................................................................................................................................... 5
Technologie ............................................................................................................................................. 6
Fase 0: ............................................................................................................................................. 6
Fase1: .............................................................................................................................................. 6
Fase 2: ............................................................................................................................................. 7
Alternatieven ...................................................................................................................................... 8
De ‘gewone’ bloeddrukmeter. ........................................................................................................ 8
De 24 uur bloeddruk monitor. ........................................................................................................ 8
De iHealthwrist monitor ................................................................................................................. 8
CT-scan/MRI-scan ........................................................................................................................... 8
Ultrasound ...................................................................................................................................... 9
Human-API ...................................................................................................................................... 9
Total body scan ............................................................................................................................... 9
Klassieke indicatoren ...................................................................................................................... 9
Matrix ................................................................................................................................................ 10
Conclusie ........................................................................................................................................... 11
Geschiedenis ......................................................................................................................................... 12
Inleiding............................................................................................................................................. 12
Bloeddrukmeter ................................................................................................................................ 12
ECG .................................................................................................................................................... 13
CT-scan .............................................................................................................................................. 13
Ultrasound ........................................................................................................................................ 14
MRI-scan ........................................................................................................................................... 14
Nanotechnologie............................................................................................................................... 15
Conclusie ........................................................................................................................................... 16
Actoren.................................................................................................................................................. 17
Inleiding............................................................................................................................................. 17
IBM en Omron....................................................................................................................................... 17
InfraReDx, Inc. ....................................................................................................................................... 17
Johnson and Johnson ............................................................................................................................ 18
3
Fukuda Denshi....................................................................................................................................... 18
Harris and Harris Group ........................................................................................................................ 18
Philips Healthcare ................................................................................................................................. 19
Speelveld ........................................................................................................................................... 19
Scenario............................................................................................................................................. 21
Futuristisch............................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Realistisch ............................................................................................................................................. 21
Speerpunten ..................................................................................................................................... 21
Zwakke punten..................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Deelconclusie ....................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Eindconclusie .................................................................................................................................... 23
Effecten ................................................................................................................................................. 23
Bedoelde effecten van de technologie op de maatschappij ............................................................ 24
Bedoelde effecten van de maatschappij op de technologie ............................................................ 24
Positieve externe effecten ................................................................................................................ 25
Negatieve externe effecten .............................................................................................................. 25
Conclusie ........................................................................................................................................... 26
Conclusie ............................................................................................................................................... 27
Scenario................................................................................................................................................. 28
Bibliografie ............................................................................................................................................ 29
Bijlage 1 .................................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bijlage 2 .................................................................................................... Error! Bookmark not defined.
4
Inleiding
Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd
doodsoorzaak nummer een. Er word geschat
dat in Amerika de kosten van hart en
vaatziekten tussen 2010 en 2030 zullen
verdrievoudigen van 273 miljard dollar naar
818 miljard dollar per jaar. Uit onderzoek van
CARDIA (CoronaryArtery Risk Development
in
Young
Adults),
een
groot
onderzoeksinstituut in Amerika, blijkt dat
preventie van hart- en vaatziekten op
jongere leeftijd noodzakelijk is om het
probleem te tackelen. Dit is wat dede
Nano-check mogelijk kan maken. Door
middel van een apparaatje dat in de
bloedsomloop wordt ingebracht worden
er verschillende metingen gedaan. Met
de Nano-check™kan een patiënt preventief
zijn hart- en vaatstelsel bewaken. Een
nieuwe technologie die het probleem van
hart en vaatziekten aanpakt is nodig. Als
er niets aan hart- en vaatziekten gedaan
wordt zal alleen al in de VS 40% van alle
inwoners in 2030 lijden aan een vorm van
hart- of vaatziekte. Het innovatieve aan de
Nano-check is dat het aan de ene kant het
onderzoeksgebied
van
de
microelectronics en de nanotechnologie
gebruikt en aan de andere kant het gebied
van de medische diagnostiek naar hart en
vaten. Bij de deelgebieden zijn al in een
vergevorderd stadium, maar nog nooit
eerder zijn deze onderzoeksgebieden
samen gebracht om een technologie te
ontwikkelen die gericht is op preventie
van hart- en vaatziekten.
wordt eerst uitgelegd hoe de Nano-check™
technisch gezien zal werken. Vervolgens
wordt ingegaan op hoe snel de Nano-check™
zich zal ontwikkelen.Hiervoor is er gekeken
naar hoe in de medische wereld nu diagnoses
gemaakt worden voor het bepalen van harten vaatziekten en hoe snel deze methodes
zich hebben ontwikkeld.
De Nano-check™ zal ontwikkeld moeten
worden, om een uitspraak te kunnen doen
over wie hier bij betrokken zullen zijnworden
verschillende bedrijven nader bekeken en is
onderzocht voor welke bedrijven het
ontwikkelen van de Nano-check™ interessant
en haalbaar zou kunnen zijn. Wanneer de
Nano-check™ op de markt wordt gebracht
heeft dit verschillende effecten op de
maatschappij.
Zowel de positieve als
negatieve effecten van de Nano-check™
zullen worden besproken.
Ook zijn er voor dit onderzoek twee klinische
experimenten uitgevoerd, deze zijn te vinden
in de bijlagen.
Het onderzoek sluit af met een conclusie
waarin aan de hand van een scenario duidelijk
wordt gemaakt hoe de Nano-check™ in 2025
gebruikt wordt.
Het doel van dit onderzoek is om er achter
te komen hoe de Nano-check™ in 2025 zal
worden gebruikt. Om hier achter te komen
5
Technologie
Omdat de technologie dusdanig complex
is en een zeer grote ontwikkeling door zal
maken zijn er verschillende fases
uitgewerkt. Er is voor gekozen om de fases
te onderzoeken door middel van een
stappenplan. Ten eerste wordt er gekeken
welke eisen aan de technologie gesteld
moeten worden in de verschillende stadia
en of deze eisen ook reëel zijn om te
integreren in de technologie. Vervolgens
wordt daaruit afgeleid hoe de technologie
zal gaan werken. Waarna ook bepaald kan
worden op welke wijze de technologie
gebruikt gaat worden.
Fase 0 (testfase):
Indezefase van de ontwikkeling van
technologie valt eigenlijk nog niet te
spreken over de technologie zoals die
uiteindelijk bedoeld is. In deze periode
bevindt de technologie zich nog in de
ontwikkelings- en testfase.
De eisen zijn hier nog niet zo groot, de
technologie dient al wel te doen waar hij
uiteindelijk voor ontworpen is, namelijk de
compliantie meten. Dit kan worden
gedaan door gelijktijdig de bloeddruk en
de diameter van de bloedwand te meten.
Verder moet de technologie veilig zijn
voor
het
lichaam,
betrouwbare
meetresultaten leveren en niet al te duur
zijn.
In de testfase van de Nano-check™ zal het
apparaat aangebracht worden in een
bloedvat en daar aan de wand worden
bevestigd. Of het apperaat wordt
geintegreerd
in
een
stent
(dotterbehandeling) Vanuit daar kan het
systeem alle vereiste metingen verrichten.
Het apparaat zal worden verbonden met
een externe opslag die in bijna direct
contact staat met het inwendige apparaat.
Middels een drukmeter kan het apparaat
de bloeddruk meten en met een vorm van
ultrasound kan de diameter van het
bloedvat worden bepaald. Het apparaat
kan ook niet groter zijn dan 2 mm omdat
anders de bloeddoorstroming gehinderd
wordt.
Omdat deze fase nog een uiterst
primitieve vorm van het eindproduct is, zal
de technologie voornamelijk door
risicogroepen worden gebruikt om de
compliantie te monitoren. Om het
apparaat in te brengen is een kleine
operatie noodzakelijk. Dit brengt altijd
gezondheidsrisico’s met zich mee en deze
moeten dus tegen de voordelen worden
afgewogen.
Fase1:
In deze fase van de Nano-check™ is de
technologie al meer gericht op het
aanvankelijke doel, het diagnosticeren van
de staat van het hart- en vaatstelsel van
binnenuit.
Het apparaat zal nu los moeten kunnen
bewegen in het lichaam en dus ook door
de kleinste haarvaten heenmoeten
kunnen. Hiervoor moet het apparaat nog
kleiner zijn om de bloedbaan niet te
beschadigen. Dat wil zeggen dat de
technologie een grootte zal moeten
hebben van maximaal 5 micrometer.
Hierdoor zal de technologie enorm
moeten krimpen. Verder zal de
6
technologie ook tijdens het bewegeneen
signaal naar buiten moeten kunnen
verzenden.
De Nano-Check™ zal vanwege de
maximale grootte het terrein van de
nanotechnologie betreden. Daarmee
moeten alle meetinstrumenten zeer klein
worden, maar nog steeds even
betrouwbaar zijn. Verder moet de kans
om schade in het lichaam te veroorzaken
als gevolg van de technologie zoveel
mogelijk beperkt worden.
De technologie zal ook gaan werken met
een vaste plek waar de informatie kan
worden opgeslagen en verwerkt. Dit kan
net buiten het lichaam op de huid
plaatsvinden (bijvoorbeeld: pleister met
chip).
De technologie kan door de beperkte
grootte door middel van een injectienaald
in de bloedbaan worden gebracht.
Hierdoor verlaagt de risicofactor van de
ingreep aanzienlijk. Omdat de technologie
zo klein wordt, zal de prijs echter wel fors
stijgen. Deze twee factoren zullen ervoor
zorgen dat de technologie vooral gebruikt
wordt door de risicogroepen, maar ook
door nieuwsgierigen die er genoeg geld
voor over hebben.
In deze fase kan er gesproken worden van
de commerciële Nano-check™. Het hart en
vaatstelsel
kan
nugeïnspecteerd
wordenviade compliantie, bloeddruk en
hartslag te meten. Ook kunnen
aneurysmata (verwijdingen van de aders)
opgespoord worden. Dit kan een
onderzoek naar de gezondheid van een
individu enorm vooruithelpen.
Fase 2:
In deze fase bekijken we hoe de
technologie in de – voorlopige-eindfase zal
zijn. Hierin liggen meer mogelijkheden dan
iemand zich kan voorstellen. Toch wordt
er geprobeerd te zoeken naar mogelijke
toepassingen.
In deze fase zullen de verschillende
meetapparaten zich loskoppelen van
elkaar en zich verdelen over meerdere
apparaten die samen de Nano-check™
uitvoeren. Hierin zal een apparaat de
bloeddruk meten, het maken van de 3Dscan wordt dan overgelaten aan een ander
apparaat. Ook kunnen door loskoppeling
enorm veel andere componenten van de
bloedbaan worden onderzocht. Zo kunnen
de samenstelling van het bloed en andere
bloedwaarden van binnenuit onderzocht
worden en ook kan nauwkeurig worden
bepaald of een eventuele aderverkalking
al dan niet stabiel is.
Al deze apparaten zullen, op hun
meetapparatuur na, hetzelfde werken. Zij
zullen net als in fase 1 door de kleinste
haarvaten moeten kunnen en ook zullen
zij een signaal moeten kunnen verzenden
naar een ontvanger net buiten het
lichaam.
Deze
apparaten
zullen
uiteindelijk alles kunnen meten wat in de
bloedbaan te meten valt. Deze apparaten
zullen in tegenstelling tot de vorige fases
passief zijn, dat wil zeggen dat ze geen
interne stroomvoorziening nodig hebben,
maar dat zij hun benodigde energie uit de
kinetische energie in de bloedbaan halen.
Omdat de onderzoeksmogelijkheden met
deze technologie enorm zijn, is het zeer
7
waarschijnlijk dat de laatste fase van de
Nano-check™ in een zeer breed gebied
van diagnosestellingen en onderzoeken
wordt ingezet. Hierbij zullen niet alleen
ziekenhuizen, risicogroepen en de rijke
bovenklasse, maar ook modale mensen
voor een redelijke prijs hun eigen Nanocheck™ kunnen uitvoeren en binnen een
dag alle resultaten binnenkrijgen. Ook
kunnen
mensen
permanent
gemonitordworden op hun gezondheid.
Alternatieven
De 24 uur bloeddruk monitor.
Bij patiënten met een te hoge bloeddruk
wordt vaak een 24 uur bloeddrukmeting
gedaan. Hierbij krijgt de patiënt een kastje
mee dat de bloeddruk meet. De patiënt is
gewoon thuis en doet normale dingen,
terwijl de bloeddrukmeter elk kwartier de
bloeddruk meet. Uit onderzoek is
gebleken dat bij 40% van de mensen die in
eerste instantie hypertensie wordt
toegeschreven dit later tijdens de 24 uur
meting toch niet blijkt te kloppen. Dankzij
deze technologie kan het aantal onnodige
behandelingen worden teruggedrongen.
De iHealthwrist monitor
In deze paragraaf wordt uiteengezet
welke alternatieven er nu zijn en in
de toekomst zullen zijn voor de NanoCheck™. Van elk alternatief wordt
kort omschreven op welke manier de
technologie in kwestie met de NanoCheck™ zal concurreren. Ook zal er
een matrix gegeven worden waar alle
alternatieven in staan en waar deze
beoordeeld worden aan de hand van
enkele criteria.De ‘gewone’
bloeddrukmeter.
Iedereen heeft wel eens kennis gemaakt
met de ‘gewone’ bloeddrukmeter. Deze
geeft snel en gemakkelijk inzicht in je
gezondheid.
Het is echter nog niet helemaal duidelijk
hoe betrouwbaar de bloeddruk is als het
gaat om de algemene gezondheid van het
hart- en vaatstelsel.
Voor meer informatie hierover zie bijlage
2.
Dit is een nieuwe manier om je bloeddruk
te meten. Je doet de iHealth om je pols en
hij monitort je bloeddruk. Het is nu
technisch gezien al mogelijk via een
horloge je bloeddruk te monitoren.
CT-scan/MRI-scan
Als in de toekomst CT-scans en MRI-scans
een stuk goedkoper en efficiënter worden
dan zouden deze apparaten ook een
belangrijke rol kunnen spelen in het
monitoren van de gezondheid van het hart
en vaatstelsel. Idealiter zou er van een
patiënt een persoonlijk model van hart en
vaten gemaakt kunnen worden.
8
Ultrasound
Ultrasound geeft de mogelijkheid naar
hart en vaten te kijken. Bijvoorbeeld de
rekbaarheid van bloedvaten kan aan de
hand van ultrasound bepaald worden.
Tijdens het bijgevoegde pilot experiment
is er verder onderzoek gedaan naar
metingen naar de gezondheid van het
hart- en vaatstelsel door de compliantie
van de halsslagader te meten met behulp
van ultrasound.
Uit dit onderzoek bleek dat dit nog niet zo
gemakkelijk is als gewenst. Compliantie is
een factor die zeer veel schommelt. Deze
meetmethode is op dit moment nog niet
geschikt om in jonge mensen gebruikt te
worden ter preventie in een thuissetting.
apps, connecties met andere bedrijven en
speciale
hightech
apparaten
die
bloeddruk, glucosegehalte en andere
waarden meten. Human-API voegt al deze
informatie samen. Deze informatie wordt
vervolgens overzichtelijk aan een patiënt
of dokter teruggestuurd, met eventuele
suggesties over maatregelen in verband
met de gezondheid.
Total body scan
Er zijn verscheidene bedrijven die een
totalbodyscan kunnen uitvoeren bij
individuen. De insteek is dat het een soort
preventieve check is die je op allerlei
punten controleert. De Kosten variëren
van 500 tot 2000 euro.
Voor het volledige rapport: zie bijlage 1.
Human-API
Klassieke indicatoren
Makkelijk te bepalen variabelen als BMI en
het aantal uur sport dat je doet per week
zijn misschien ook indicatoren voor de
gezondheid van het hart en vaatstelsel.
Human-API is een platform dat zich
gespecialiseerd heeft in het verwerken
van health-data. Human-API krijgt allerlei
data over mensen binnen, doormiddel van
Het is echter tot dusver nog niet
wetenschappelijk bewezen dat deze
variabelen betrouwbaar zijn bij jongeren
in een office setting.
Voor
het
rapport:
zie
bijlage
2
9
Weegfactor
Technologie/Criteria
2
Economie
1
2
5
2
1
Productie Sociaal Betrouwbaarheid Biologisch/Medisch Juridisch Gemiddelde score
Gewone bloeddrukmeter
De 24-uur bloeddruk monitor
Wristmonitor
CT-scan/MRI-scan
Ultrasound
Human-API
Total bodyscan
klassieke indicatoren
6
5
6
4
4
8
4
8
6
6
6
4
4
8
4
6
6
5
8
6
5
8
5
7
6
8
7
8
8
7
8
3
6
6
6
5
6
7
5
8
6
6
6
6
5
4
6
6
6
6
7
6
6
7
6
6
Nano-check™
7
8
9
9
6
5
8
Matrix
In de matrix hierboven is een overzicht te vinden van negen technologieën die metingen kunnen doen
naar de gezondheid van het hart en vaatstelsel. De Nano-check™ is bedoeld als preventief middel, dus
om je hart- en vaatstelsel monitoren zodat je gezond kunt blijven. Op basis van dat gegeven is de
matrix samengesteld. Iedere technologie kan of zal in de toekomst bij kunnen dragen aan het
monitoren van de gezondheid van het hart- en vaatstelsel. Welke technologieën het meest gebruikt
zullen worden hangt af van verschillende factoren. Hier wordt gekeken naar de volgende criteria:
-economisch
-productie
-Sociaal
-betrouwbaarheid
-biologisch/medisch
-juridisch
Omdat in de praktijk sommige indicatoren een belangrijkere rol spelen is er aan iedere indicator een
weegfactor toegekend. In de medische wereld is betrouwbaarheid van enorm belang. Dit is de reden
dat deze de hoogste weegfactor heeft.
Uit de matrix blijkt dat de Nano-check de belangrijkste rol zal gaan spelen in 2025 in het monitoren
van de gezondheid van het hart en vaatstelsel. Deze uitkomst wordt ontleend aan de hoge mate van
betrouwbaarheid en het gebruiksgemak.
Human-API en de wrist monitor staan op de tweede plaats. Verwacht wordt dat bedrijven en
apparaten als deze ook een belangrijke rol zullen gaan spelen in 2025.
Op de volgende pagina is de uitkomst van de matrix visueel weergegeven. Hoe hoger een technologie
in de pyramide staat, hoe groter de rol zal zijn die deze technologie in 2025 zal hebben.
10
Conclusie
Naar ons idee zal de Nano-check™ in 2025 een onmisbaar onderdeel zijn in het onderzoek
naar en de diagnose van hart- en vaatziekten. Dit komt mede door de nieuwe invalshoek die
gekozen is en de grote betrouwbaarheid waarmee onderzoeksresultaten verkregen kunnen
worden. Ook de grote verscheidenheid aan mogelijke toepassingen zal de populariteit van
de Nano-check™ goed doen.
Er zijn echter vele manieren om de gezondheid van het hart- en vaatstelsel te bepalen. Dit
zal in de toekomst alleen maar uitgebreider worden. Als de Nano-Check™ succesvol op de
markt wordt dan zal dit zijn omdat deze technologie ongekend veel informatie kan
verzamelen vergeleken met andere apparatuur, juist omdat metingen constant door kunnen
gaan zonder dat de gebruiker het merkt.
11
Geschiedenis
Inleiding
Als je kijkt naar de snelheid van de
ontwikkeling van een technologie kun je bij
uitstek lering trekken uit de geschiedenis. Veel
factoren die in het verleden een rol hebben
gespeeld komen namelijk op de een of andere
manier terug in hedendaagse ontwikkelingen.
Door naar de ontwikkeling van soortgelijke
technologieën te kijken kan er dus een beeld
verkregen worden van hoe realistisch een
snelle ontwikkeling (vóór 2025) van de
technologie is. Is de ontwikkeling van deze
soortgelijke technologieën snel en vlekkeloos
verlopen, dan is de kans nadrukkelijk aanwezig
dat dat bij de Nano-check™ ook zo zal zijn.
Echter, verliep de ontwikkeling met horten en
stoten, dan ziet het toekomstbeeld er minder
rooskleurig uit. Ook is het mogelijk verbanden
te ontdekken. Dit zijn zaken die de
ontwikkeling op een positieve of negatieve
manier beïnvloeden, die in onze huidige
situatie ook herkend kunnen worden. Door al
deze zaken in overweging te nemen kunnen
we een vrij realistisch toekomstbeeld
schetsen. Hiertoe is naar de twee
kenmerkende aspecten van de Nano-check™
gekeken, namelijk de diagnostiek in de
medische sector en de nanotechnologie. De
ontwikkelingen van een aantal technologieën
die deze aspecten delen met de Nanocheck™zijn bekeken:
zo gezakt dat er voor het eerst weer bloed
door de arm stroomt. Nu wordt de druk in de
manchet bepaald en dit is dan de systolische
bloeddruk. Nu wordt er langzaam nog meer
druk van de manchet af gehaald . Op een
bepaald moment is de druk zo laag dat er voor
het eerst weer onafgebroken bloed door de
arm stroomt. Hier wordt de druk in de
manchet weerbepaald. Dit is de diastolische
bloeddruk. Modernere apparaten maken ook
gebruik van het meten van trillingen in de
wand van slagaders.
1555 voor de eerste keer arteriële druk
gemeten
1733 voor de eerste keer bloeddruk gemeten
1896sphygmomanometer
1903 bredere gebruik van de cuff
1905 voor de eerste keer geluiden beschreven
bij het dichtsnoeren van arterie
1965 eerste elektronische bloeddrukmeter
Bloeddrukmeter
De bloeddrukmeter is een apparaat dat de
systolische en diastolische bloeddruk kan
meten. Dit apparaat werkt als volgt. Er wordt
een manchet om de linkerarm van een
persoon gedaan. Deze manchet wordt
vervolgens opgeblazen tot steeds hogere druk.
Op een gegeven moment is de druk zo hoog
dat er totaal geen bloed meer door de arm
kan stromen. Nu wordt de druk er langzaam af
gehaald. Op een bepaald moment is de druk
2011 ihealthbloodpressuredocking station te
koop via internet voor particulieren
2011 iphonebloodpressure monitor te koop
via internet voor particulieren.
Uit het onderzoek naar het verloop van de
ontwikkeling van de bloeddruk meter is
12
gebleken dat deze technologie zich steeds
sneller is gaan ontwikkelen. Het is duidelijk te
zien dat op momenten dat er echt relevante
goede nieuwe technieken worden ontdekt er
zeer snelle ontwikkeling plaats kan vinden.
Een andere interessante ontdekking was dat
medische
apparaten
ook
betaalbaar
ontwikkeld kunnen worden voor particulieren
in een thuissetting. Een voorbeeld hiervan is
de Ihealthbloodpressure monitor.
ECG
Bij de impulsgeleiding door het hart is er
sprake van een intercellulaire ionenstroom en
een
extracellulaire
ionenstroom.
De
intracellulaire ionenstroom veroorzaakt het
daadwerkelijk samentrekken en ontspannen
van de hartcellen. Deze ionenstroom is echter
niet meetbaar. De extracellulaire ionenstroom
is wel meetbaar omdat ionen hier op allerlei
manieren door het lichaam heen bewegen en
dus ook langs het lichaamsoppervlak. Door
bevestiging van elektrodes kan deze
ionenstroom waargenomen worden. Deze
wordt vervolgens vertaald in een ECG.
1872 uitvinding van de capillaire elektrometer
1887 eerste waarnemingen van elektrische
actiestromen in een menselijk hart
1901 uitvinding van de snaar galvanometer
1902 Eerste hartfilmpje gemaakt
1903 eerste publicatie van de
snaargalvanometer
1924 toekenning Nobelprijs aan uitvinder
galvanometer
2005 tele-ecg
2012 Iphone ECG
Uit het onderzoek naar het verloop van de
ontwikkeling van de ECG is gebleken dat er
altijd onverwachte factoren kunnen zijn die de
ontwikkeling tegenwerken. Zo werd in 1902 al
het eerste hartfilmpje gemaakt, wat een
enorme doorbraak was, en werd er pas 21
jaar later de Nobelprijs aan toegekend. Het
bleek dat artsen zich benadeeld voelden door
de nieuwe technologie. Het gebeurde namelijk
regelmatig dat de arts een diagnose aan een
patiënt toekende die volgens het ECG niet kón
kloppen. Het is echter wel zo dat de laatste
jaren weer innovatieve technologieën zijn
ontwikkeld om op een makkelijkere manier
een ecg te maken. Dit lijkt er op te wijzen dat
er een gunstig klimaat heerst voor nieuwe
technologieën op het gebied van medische
diagnose.
CT-scan
Bij computertomografie wordt
gebruik
gemaakt
van
het
feit
dat
de
doordringbaarheid van röntgenstraling per
weefsel verschillend is. Bij een proefpersoon
wordt stukje voor stukje een deel van het
lichaam gescand (in 2D). Door al deze plakjes
samen te voegen kan uiteindelijk een
driedimensionaal beeld van de patiënt worden
gevormd.
1917 wiskundige grondslagen van de
computertomografie
1963 Grondslagen van computertomografie,
patent ontvangen
1971 Eerste hersenscan bij patiënt
1972 Bekendmaking dat de eerste hersenscan
in 1971 heeft plaatsgevonden
13
1976 Eerste hersenscanners verschijnen in
Nederlandse ziekenhuizen.
2007 Introductie van de eerste dynamic
volume CT, de Aquilion ONE.
Uit het onderzoek naar de ontwikkeling van de
CT-scan is gebleken dat het best wel lang
heeft geduurd om de technologie te
ontwikkelen, maar dat, nadat werd
aangetoond dat hij ook echt werkte, de
verspreiding zeer snel verliep. Daarnaast zien
we ook hier dat er steeds wordt vernieuwd en
dat er vraag blijft bestaan naar betere
meetmethoden.
Wat kunnen we nu uit deze loop der
gebeurtenissen halen? We zien dat na de
ontdekking van het verschijnsel waarop de
uiteindelijke technologie berust, het nog vrij
lang duurt voordat de technologie op de
markt wordt gebracht. In de loop der jaren
wordt
er
met
het
verschijnsel
geëxperimenteerd. We kunnen stellen dat het
politieke klimaat waarin de ontwikkeling
plaatsvindt, invloed heeft op de snelheid van
de ontwikkeling. Zo zie je dat in tijden van
oorlog de ontwikkeling van technologieën de
vlucht neemt. Ook al worden deze
technologieën dan niet voor de medische
sector ontwikkeld, de vooruitgang wordt wel
degelijk in een snel tempo geboekt. In de
laatste jaren is de ontwikkeling erg snel
gegaan. Dit komt waarschijnlijk door de grote
vraag naar medische hulpmiddelen in een
maatschappij waarin we steeds ouder worden.
Echter, ook de mate van onderzoek dat naar
het verschijnsel in kwestie is gedaan, speelt
een rol.
MRI-scan
Ultrasound
Ultrasound is een techniek waarbij gebruik
wordt gemaakt van geluidsgolven. De
frequentie van deze golven is zo hoog dat
deze onhoorbaar zijn voor de mens. Deze
frequentie ligt gewoonlijk tussen de 20 kHz en
enkele gigahertz.
1794 ontdekking ultrasound geluid
vleermuizen (door LazzaroSpallanzani)
bij
1876 uitvinding ultrasone fluit (door Sir
Francis Galton)
1917 uitvinding radar
Afgelopen 50 jaar: medische ultrasonografie
(prenataal onderzoek)
Bij het maken van een MRI-scan hoeft geen
radioactieve marker in het lichaam te worden
ingebracht. De beelden zijn nauwkeuriger dan
die van een PET-scan. MRI staat voor
MagneticResonance Imaging ofwel scanning
via magnetische resonantie. De patiënt ligt
hierbij in een magneetveld dat meer dan
tienduizend maal zo sterk is als het
aardmagnetisch veld. De waterstofatomen in
het lichaam van de patiënt gaan zich gedragen
als kleine magneetjes en gaan zich richten
naar het magneetveld. Als deze atomen
vervolgens worden bestookt met radiogolven,
nemen ze energie op en gaan ze zich tijdelijk
van het magneetveld af richten. Na een tijdje
‘floepen’ ze terug en zenden ze weer
radiogolven uit. Die golven vertellen waar
watermoleculen zitten, en daarmee verraden
ze veel over het weefsel. Een uitgekiend
14
programma, computergestuurde tomografie
geheten, kan deze informatie, net als bij een
CT-scan, omzetten in een driedimensionaal
beeld van ieder willekeurig deel van het
lichaam.
Een fMRI-scan (functionele MRI) is een nadere
uitwerking van de MRI-scan. Hiermee kunnen
de gebieden met de grootste activiteit
zichtbaar gemaakt worden. Verhoging van de
activiteit in een bepaald gebied van de
hersenen gaat gepaard met een sterkere
doorbloeding van deze gebieden. fMRI maakt
de gebieden waar de meeste zuurstof wordt
gebruikt zichtbaar. Zuurstof wordt in het
bloed namelijk vervoerd door hemoglobine.
Hemoglobine
met
zuurstof
heet
oxyhemoglobine. Dit reageert iets anders op
het magnetisch veld dan hemoglobine. Deze
verandering wordt door de fMRI-detectoren
geregistreerd. fMRI meet in feite de
verhouding tussen het zuurstofrijke en het
zuurstofarme hemoglobine. Het grote
voordeel van deze techniek is dat met relatief
weinig ongemak voor patiënt of proefpersoon
een beeld van de hersenen in actieve toestand
wordt gekregen. Dit is niet alleen voor de
medische diagnostiek van belang, maar ook
voor wetenschappelijke onderzoekers die
willen nagaan welke gebieden in de hersenen
betrokken zijn bij complexe taakverrichtingen.
Deze taakverrichtingen kunnen betrekking
hebben op waarneming of motoriek maar ook
op hogere cognitieve functies zoals geheugen,
taal en bewustzijn.
1946 ontdekking magnetische resonantie
1952Nobelprijs voor deze ontdekking (Felix
Bloch& Edward Purcell)
1954-1970 ontwikkeling MRI voor chemisch
en fysisch onderzoek van moleculaire
structuren
1971 MRI van tumoraal weefsel is anders dan
MRI van gezond weefsel -> opsporen ziekten
1977 eerste MRI van menselijk lichaam
Uit deze ontwikkeling kunnen enkele
conclusies getrokken worden. Allereerst is er
een verband te zien tussen het ontvangen van
de nobelprijs voor de ontdekking en de
snelheid waarmee de ontwikkeling daarna
verloopt. Er is reden om aan te nemen dat dit
een causaal verband zou kunnen zijn. Mensen
zullen namelijk meer vertrouwen hebben in
een investering in een zaak die een nobelprijs
in de wacht heeft gesleept, waardoor er meer
middelen ter beschikking staan voor de
ontwikkeling. In dit specifieke geval is het
verschijnsel waarop de technologie berust pas
vrij recent ontdekt. Omdat we toen al vrij
gevorderd waren in de technologie, waren er
geen grote gaten tussen hoogtepunten in de
ontwikkeling. Het valt dus te stellen dat de
mate waarin we technologisch in staat zijn om
met het ontdekte verschijnsel om te gaan, een
positief effect heeft op de ontwikkeling.
Nanotechnologie
‘Nanotechnologie’
is
eigenlijk
een
verzamelnaam
van
zeer
diverse
onderzoeksgebieden en slaat strikt genomen
op elke technologie die werkt op nanoschaal,
dat wil zeggen op afmetingen onder de 100
nanometer. Een nanometer is een miljoenste
van een millimeter. Op die schaal betreden we
een verbazingwekkende andere wereld: de
wereld van individuele atomen en moleculen.
Nanotechnologie kenmerkt zich door een
samengaan van allerlei vakgebieden. Een van
de grootste uitdagingen voor de toekomst is
bijvoorbeeld een koppeling tot stand te
brengen tussen enerzijds de biologie (het
niveau van de levende cellen) en anderzijds
het ‘levenloze’ vakgebied van computers en
informatica. Die samensmelting is de
zogenaamde nanobiofysica. Met deze
koppeling draagt de nanotechnologie bij aan
15
het
ontrafelen
van
de
complexe
nanomachinerie die de levende cel bevat.
Nanotechnologie
is
een
vrij
recente
ontdekking. Ook hier zien we weer terug dat
1981: De ScanningTunneling Microscope zorgt
voor een ware doorbraak. Dit instrument kan
tot een miljoenste van een meter vergroten.
de snelheid van de ontwikkeling deels terug is
1985: Ontdekking van de buckyball. Dit is een
molecuul in de vorm van een voetbal. Het is
opgebouwd uit zestig koolstofatomen. Ze zijn
enorm sterk, kunnen gevuld worden met gas
en wellicht zelfs medicijnen. Bij lagere
temperaturen
kunnen
de
buckyballs supergeleidend zijn.
experimenten in het gebied hebben dan ook
1989: Don Eigler slaagt er in om individuele
Conclusie
atomen daadwerkelijk te manipuleren. Op een
Uit de analyse blijkt dat een ontwikkeling van
stukje metaal rangschikt hij 35 Xenon-atomen,
de
zodat de naam van zijn werkgever – ‘IBM’- valt
onwaarschijnlijk is. Hoewel er geen nobelprijs
te lezen.
toegekend is aan het principe waarop de
te leiden op de mate waarin we in staat zijn
om
met
technologie
te
werken.
De
een positief effect op de snelheid van de
ontwikkeling, omdat we daardoor beter in
staat zijn om met de technologie in kwestie
om te gaan.
Nano-check™
vóór
2025
niet
Nano-check™ zal berusten, zijn er genoeg
1991: De Japanner SumioIijima ontdekt het
andere factoren aanwezig om een vlotte
bestaan van koolstof-nanobuisjes. Dit zijn
ontwikkeling mogelijk te maken. Zo is de
koolstofatomen die als een rol kippengaas zijn
technologische vordering op het gebied van
opgerold. De buisjes zijn oersterk en buigzaam
de nanotechnologie erg groot. Dit heeft tot
tegelijk. Ze worden inmiddels toegepast in o.a.
gevolg dat ontwikkelingen van technologieën
tennisrackets, racefietsen en autobumpers.
met raakvlakken met de nanotechnologie
sneller zullen verlopen. Ook is
in de
1998: Wetenschappers bouwen een eerste
hedendaagse maatschappij veel vraag naar
´DNA-machine’ op nanoschaal. Stel je hierbij
goede
geen geavanceerde machine voor. Eerder ging
maatregelen en vroege diagnostiek zijn hierbij
het
pincet,
vooral interessant voor de consument, omdat
opgebouwd uit drie strengen synthetisch DNA.
dit hen persoonlijk veel leed kan besparen. Er
Het pincet opent en sluit zich onder invloed
zijn dus zowel mogelijkheden als behoeften,
van een vierde DNA-streng en kan in de
waardoor het er in een historisch perspectief
toekomst wellicht helpen om kapotte cellen te
alle schijn van heeft dat de Nano-check
repareren.
succesvol zal kunnen worden.
om
een
soort minuscuul
gezondheidszorg.
Preventieve
16
Actoren
maken en ontwikkelen van de benodigde
elektronica.
Inleiding
In dit hoofdstuk wordt uitgelegd welke
actoren temaken zullen krijgen met de
ontwikkeling, productie en instandhouding
van de Nano-check™. Eerst wordt ingegaan
op zes grote bedrijven die te maken zullen
krijgen met de Nano-check™. Er zal worden
uitgelegd wat het bedrijf precies doet en hoe
en waarom dit bedrijf te maken gaat krijgen
met de Nano-check™. Nadat duidelijk is
geworden wie de technologie gaat
ontwikkelen en produceren gaan we ons
focussen op wie de technologie ook
daadwerkelijk zal gaan gebruiken en hoe dit er
dan ongeveer uit zal gaan zien. Dit zal worden
gedaan aan de hand van twee scenario’s in
twee verschillende ontwikkelingsfasen van de
technologie. Ook zal worden ingegaan op de
sterke en minder sterke eigenschappen van de
Nano-check™en de partijen die deze
eigenschappen
gaan
aankaarten.
Het
hoofdstuk sluit af met een conclusie.
IBM en Omron
IBM en Omron zijn grote bedrijven die heel
ver zijn in de ontwikkeling en productie van
microchips. Onderzoekers van IBM zijn er in
geslaagd een bit informatie op te slaan in 12
atomen in plaats van in 1 miljoen, wat de
standaard is. Omron is ook gespecialiseerd in
het maken en ontwikkelen van microchips.
Omron is op dit moment al bezig met een
horloge dat je bloeddruk continu kan meten!
IBM en Omronhebben allebei een R&D budget
van ongeveer 6 miljard dollar per jaar.
http://www.ibm.com/smarterplanet/us/en/smarter_computing
/article/atomic_scale_memory.html
InfraReDx, Inc.
InfraReDx is een bedrijf dat gespecialiseerd is
in het stellen van diagnoses omtrent
bloedvaten. Dit bedrijf heeft nieuwe
methodes op de markt gebracht die het
mogelijk maken om beter te voorspellen of
iemand grote kans heeft op hart- en
vaatziekten en om te bepalen hoe de
gezondheid van het hart- en vaatstelsel is. Dit
is een relatief jong bedrijf, opgericht in 1998.
Als er een nano-chip op de markt komt voor
het vaststellen van de gezondheid van hart en
vaten dan is er een aanzienlijke kans dat dit
bedrijf bij de ontwikkeling betrokken zal zijn.
Dit bedrijf zal dan waarschijnlijk benaderd
worden voor hun kennis omtrent het stellen
van diagnoses van bloedvaten van binnenuit.
Als een nanochip op de markt komt voor het
vaststellen van de gezondheid van hart en
vaten is het waarschijnlijk dat een van deze
bedrijven er zeker mee te maken gaat krijgen.
Dit bedrijf zal een belangrijke rol spelen in het
17
FukudaDenshi
Het company profile van FukudaDenshi zegt:
"Fukuda Denshi is a world leader in Cardiology
Instrumentation, Patient Monitoring and
Ultrasound
technologies.
At Fukuda Denshi we create medical
technology with one purpose in mind to get
you the information you need easily, clearly,
quickly, and reliably. We know that
technology must be transparent and
dependable or it can confuse rather than
clarify
the
patient's
situation.
Illustratie van het tvc systeem van Infraredx.
Johnson and Johnson
Johnson and Johnson is een groot bedrijf dat
eigenlijk uit een grote groep kleine bedrijfjes
bestaat. Al deze bedrijven zijn georiënteerd op
healthcare. Omdat onze technologie veel eist
van verschillende vlakken in de diagnostiek
kan een bedrijf als Johnson and Johnson heel
goed van pas komen.Bij Johnson and Johnson
zitten
namelijk
veel
verschillende
specialisaties onder een groot overkoepelend
bedrijf.
Hierdoor
kan
samenwerking
gemakkelijker plaatsvinden. Ook ontwikkelen
ze veel producten die gemakkelijk in het
gebruik zijn voor consumenten en dat is wat
wij ook willen voor onze technologie. Johnson
and Johnson had in 2011 een R&D budget van
ongeveer 7,5 miljard dollar.
Als onze technologie op de markt gaat komen
zal Johnson and Johnson vooral een
verbindende rol spelen tussen meerdere
kleinere bedrijven. Onze technologie eist
namelijk vele specialiteiten van verschillende
bedrijven en Johnson and Johnson kan dit
contact versterken.
The ideal instrumentation speaks clearly for
the patient, communicates seamlessly with
you, and delivers reliable performance
supported by technical know-how based on
decades of experience. Such are the
instruments made proudlybyFukudaDenshi."
Dit is precies wat onze technologie is. Een
product voor het monitoren van het hart en
de bloedvaten waarmee de consument op een
gemakkelijke duidelijke manier inzicht kan
krijgen in de staat van zijn hart en bloedvaten.
Als onze technologie zal worden ontwikkeld
kan een bedrijf als FukudaDenshieen goed
inzicht geven in hoe het mogelijk is een
product te maken dat duidelijk, precies en
gemakkelijk informatie over kan brengen aan
de consument.
Harris and Harris Group
De Harris and Harris Group is een groot
investeringsbedrijf met een focus op Life
Sciences. Hun doel wordt nagestreefd door
middel van het opzetten van bedrijven met
verschillende specialisaties. Deze worden
18
allemaal gecombineerd met biologie om zo
oplossingen te vinden voor problemen binnen
de Life Sciences. De Harris and Harris Group
had een R&D budget van ongeveer 254
miljoen dollar in 2013. Dit laat zien dat ze zelf
niet heel veel onderzoek doen maar juist
investeren.
Als onze technologie ontwikkeld zal worden
kan de Harris and Harris Group een grote rol
spelen als eeninversteringsbedrijf dat vooral
de combinatie tussen life science en
technologie kan maken. Verder zal dit bedrijf
niet per se een grote rol spelen als producent
of ontwikkelaar, maar meer als een
onderneming die gaat investeren in onze
technologie.
Philips Healthcare
Philips Healthcare is een zeer groot bedrijf dat
zeer breed georiënteerd is. Dit bedrijf
ontwikkelt
meerdere
systemen
met
betrekking tot het diagnosticeren van hart- en
vaatziekten. Philips Healthcare heeft een
jaarlijks R&D budget van ongeveer 1 miljard
dollar. Dit bedrijf heeft ook erg veel ervaring
op het gebied van ontwikkeling van nieuwe
technologieën en het op de markt brengen
ervan.
Als er een nanochip op de markt komt voor
het vaststellen van de gezondheid van hart en
vaten dan is er een aanzienlijke kans dat dit
bedrijf een leidende rol zal spelen in zowel de
ontwikkeling als de productie ervan.
Speelveld
Hieronder is visueel uitgedrukt hoe alle
bedrijven met elkaar in verband staan. Hoe
groter een blokje des te groter de
machtsmiddelen.
Philips of Johnson & Johnson zal een leidende
rol spelen in het ontwikkelen en het op de
markt brengen van de nieuwe technologie.
Om dit voor elkaar te krijgen heeft het bedrijf
hulp nodig van kleinere bedrijven die meer
kennis hebben op het gebied van diagnoses
stellen aan het hart- en vaatstelsel. InfraReDx
is hier een goed voorbeeld van maar ook
FukudaDenshikan hier een rol in gaan spelen.
Philips of Johnson & Johnson zal ook bij megabedrijven als Omron en IBM moeten
aankloppen om het technische gedeelte rond
te krijgen. De Harris and Harris group is een
inversteringsbedrijf en kan misschien helpen
door te investeren in de kleinere bedrijven.
19
Visuele weergave van de ontwikkeling en productie van de Nano-check
IBM-Omron
Philips
Nano-check
InfraReDx
Johnson & Johnson
FukudaDenshi
Harris and Harris
20
Scenario
Om te verduidelijken wie er direct in contact
zal komen met de Nano-check™ zijn hieronder
twee scenario’s gegeven. Het futuristische
scenario beschrijft de technologie in een
vergevorderd stadium, het realistische
scenario beschrijft de technologie in een
eerder stadium.
Realistisch
Over een week zullen de astronauten van
NASA met een raket naar het ISS gevlogen
worden. Na maanden van training en controle
van doctoren gaan ze dan toch. Natuurlijk
willen de doctoren geen inzicht verliezen in de
gezondheid
van
de
astronauten.Hiervoorhebben de astronauten
een microchip geïnjecteerd gekregen in hun
bloedvaten zodat de doctoren vanaf de aarde
de staat van hun hart- en vaatstelsel kunnen
monitoren. Op het moment dat er iets mis is
met de astronauten kunnen de doctoren dit
direct doorgeven aan hen en tips geven hoe
dit te verbeteren.
Futuristisch
Het is vrijdagavond en Chris zit te denken aan
wat hij dit weekend eens zal doen. Hij besluit
het aan zijn mobieltje te vragen. Deze laat een
grafiek zien van de gezondheid van zijn harten vaatstelsel van de afgelopen tijd. Hiervoor
hoefde hij alleen maar een Nano-drankje in de
supermarkt te halen en de bijhorende app te
downloaden. De laatste paar jaren is de
gezondheid van Chris vooruit gegaan, in plaats
van achteruit. Het mobieltje geeft hem een
compliment. Hij wordt via zijn mobieltje
doorverwezen naar een mountainbike-site
met routes in de Belgische Ardennen.
Daarnaast verschijnt er een suggestie voor een
restaurant dat maaltijden serveert die de
gezondheid van zijn hart- en vaatstelsel op pijl
zal houden. Chris vindt dit een zeer goed idee
en verheugt zich al op de goede feedback die
hij na het weekend te zien zal krijgen in de
grafiek via zijn telefoon.
Speerpunten
Voordeel
Moderne gadget.1
Actoren
Hightech bedrijven
Gebruikers
Internet gebruikers
App-makers
Nadeel
Mensen vinden
het niet fijn een
nummer te
krijgen of gemerkt
te worden.7
Actoren
Gebruikers
Data kan zeer
waardevol zijn als
deze collectief
wordt gebruikt.2
Onderzoeksinstellingen
Bedrijven als google
De overheid
Gebruikers
Data kan
schadelijk zijn
zodra het in de
verkeerde handen
valt.8
Verzekeringsmaatschappijen
Gebruikers
Werkgevers
Werknemers
Overheid
Verlaging van de
zorgkosten.3
Overheid
Privacy.9
Farmaceutische industrie
Bevolking
ziekenhuizen
Werkgevers
De technologie
Verzekeringsmaatschappijen kan gekraakt
Mensen blijven
langer vitaal.4
Gebruikers
Overheid
Bedrijven als google
Gebruikers
Overheid
21
Mensen hebben
zelf inzicht in hun
gezondheid.5
Preventie in
plaats van
behandelen.6
Gebruikers
Overheid
Hartstichting
Gebruikers
Doktoren
worden.10
Bedrijven
Doktoren
er kan niet op elk
moment gekozen
worden de
techniek uit te
zetten/te
vernietigen.11
Gebruikers
Bedrijven
Overheid
Hartstichting
Gebruikers
Overheid
Doktoren
Ziekenhuizen
Hartstichting
wil je wel weten
hoe gezond je
bent?12
Gebruikers
Overheid
Hartstichting
1. De Nano-check™ kan in de toekomst gezien worden als een soort van gadget, net zoals nu ook al het geval is met
verscheidene producten van Bioniq.
2. Als onderzoekers toegang zouden hebben tot alle data die door de Nano-check™ verzameld wordt, zouden
griepepidemieën op tijd gedetecteerd kunnen worden. Ook zou er onderzoek op grote schaal gedaan kunnen worden naar
gevolgen van levensstijl op de gezondheid. Als data collectief gebruikt wordt dan zou de technologie misschien gratis
kunnen zijn.Zoals nu ook diensten van Google of Facebook gratis zijn zou deNano-check™later misschien ook wel gratis
kunnen zijn. Dit omdat de data die verzameld wordt zeer waardevol voor bedrijven kan zijn.
3. Doordat de Nano-check™ is gericht op preventie zou heel veel geld bespaard kunnen worden in de gezondheidszorg.
Ziektes worden veel eerder gedetecteerd en mensen zullen meer gemotiveerd worden er een gezonde levensstijl op na te
houden. Daarnaast kan de technologie ook helpen gerichtere zorg te verwerkelijken, zodat er geen onnodige
behandelingen worden uitgevoerd of onnodige medicijnen worden gegeven.
4. Door de Nano-check™ kunnen mensen langer gezond blijven. Dit is natuurlijk een enorm voordeel. Wie wil er nu niet
gezond oud worden.
5. Deze technologie geeft mensen de kans zelf keuzes te maken omtrent hun gezondheid. De technologie laat namelijk zien
hoe het ervoor staat en zou suggesties voor een gezondere levensstijl kunnen geven.
6. Een auto laat je regelmatig door een keuring gaan, ook al is er op het eerste gezicht niets mis mee. Je weet dat het
voorkomen van problemen op de lange termijn beter is dan het achteraf verhelpen van problemen. De Nano-check™ geeft
mensen de kans om op de hoogte te blijven van de gezondheid en problemen te detecteren, nog voordat ze uit de hand
lopen.
7. De geschiedenis leert ons dat mensen het als onprettig kunnen ervaren als aan hen een nummer wordt toegekend. Het
gevaar bestaat dat iedereen met de Nano-check™ geïdentificeerd zou kunnen worden.
8. Als de data die verzameld is door de Nano-check™bijvoorbeeld in handen van verzekeringsmaatschappijen of werkgevers
valt kan dit nadelige gevolgen hebben. Als iemand bijvoorbeeld een vergrote kans op hart- en vaatziekten blijkt te hebben
maar weigert te stoppen met roken of andere veranderingen in de levensstijl door te voeren, zou de
verzekeringsmaatschappij kunnen beslissen een hoger tarief te rekenen. Een werkgever zou hem kunnen afwijzen in
verband met een hoge kans op ziekte.
9. De data die de Nano-check™ verzamelt, is persoonlijke medische informatie. Mensen willen graag dat alleen zijen
eventueel een dokter toegang hebben tot die gegevens.
10. Alle elektronische apparaten kunnen gekraakt worden, dus ook de Nano-check™. Gezien de waarde van de informatie
die het verzamelt kun je niet anders dan zeggen dat deze vroeg of laat ook daadwerkelijk gekraakt zal worden.
22
11. De Nano-check™ doet metingen vanuit het lichaam en bevindt zich dus ook in het lichaam. Een nadeel is dus dat het
moeilijk kan zijn de chip in een keer uit te schakelen. Dit verhoogt voor sommigen mensen misschien de drempel om hem
aan te schaffen.
12. Het is ook maar de vraag of je wel wilt weten hoe gezond je bent. Dit is iets waar iedereen anders tegenaan
kijkt.Sommigen vinden het fijn om te weten hoe het met ze gaat, anderen willen dit juist helemaal niet weten .
Eindconclusie
Bij de ontwikkeling, productie en het daadwerkelijk gebruik van de Nano-check™ zullen veel actoren
betrokken zijn. Bij de ontwikkeling zal goede samenwerking nodig zijn tussen enkele bedrijven, want
er is aan de ene kant kennis nodig op het gebied van diagnoses stellen aan hart en vaten enaan de
andere kant van het produceren van nanosystemen. Om het hele plan van de grond te krijgen zal er
flink geïnvesteerd moeten worden. Er wordt dan ook verwacht dat een groot bedrijf de technologie
uiteindelijk op de markt zal brengen. De Nano-check™kent enkele nadelen, waardoor er dus ook
bewegingen tegen de Nano-check™zullen ontstaan. Echter, de Nano-check™heeft ook sterke
voordelen die doen vermoeden dat er ook partijen zijn die voor de Nano-check™zullen pleiten. Het is
een lastige zaak om een goede uitspraak te doen over wie precies de Nano-check™zal ontwikkelen
of produceren. Een ding is echter duidelijk: als de Nano-check™er komt, zal dit een gebeurtenis zijn
waar vroeg of laat bijna iedereen direct of indirect mee te maken krijgt.
23
Effecten
In de ontwikkeling, productie en de invoering
van de Nano-check™ zullen er verschillende
uitwerkingen vanuit en op de technologie zijn.
Er zullen bedoelde, maar ook onbedoelde
effecten zijn, zowel positief als negatief. De
effecten zijn in dit hoofdstuk per categorie
uiteengezet.
Bedoelde effecten van de
technologie op de maatschappij
De Nano-check™ zorgt ervoor dat men eerder
te weten komt of en op welke manier men
afwijkingen heeft in het hart- en vaatstelsel.
Ook kan door onze technologie een beter
inzicht verkregen worden in de werking van
het hart- en vaatstelsel en de invloed die
afwijkingen daarop uitoefenen. Mede
daardoor zal het aantal personen dat overlijdt
aan hart- of vaatziekten afnemen omdat een
persoonlijke behandeling kan worden ingezet
om de patiënt optimaal te kunnen helpen.
Ook zullen mensen die wel hart- en
vaatziekten oplopen hier in mindere mate last
van hebben door de vroege diagnose.
Bedoelde effecten van de
maatschappij op de technologie
Feedback: Als gevolg van feedback uit de
maatschappij zal de technologie zich blijven
verbeteren omdat de producenten en
onderzoekers waarschijnlijk te horen krijgen
dat de technologie in betrouwbaarheid en
veiligheid optimaal moet zijn. Omdat de
medische- en Nanowetenschap zich ook zullen
blijven ontwikkelen kunnen mogelijk ook
nieuwe doorbraken geïntegreerd worden in
de Nano-check™ en zal Nano-check™ steeds
beter worden in haar functie: Het
optimaliseren van informatie verkrijgen over
de staat van ieders individuele hart- en
vaatstelsel.
Overheid: Als wetgever heeft de overheid veel
te zeggen in de maatschappij, waaronder de
wetregulering. De overheid zal een hoop
invloed uitoefenen, niet alleen op de Nanocheck™, maar op de gehele sector. De
overheid kan namelijk precies bepalen welke
extra eisen in de Nano-check™ moeten
worden ingewilligd. Zo zal de overheid
waarschijnlijk een sterkere norm hanteren
voor de veiligheid bij het gebruik van de Nanocheck™ dan er nu voorspeld wordt. Ook zal de
overheid eisen stellen bij de betrouwbaarheid
van de Nano-check™ om kwakzalverij tegen te
gaan en de bevolking een eerlijk resultaat te
geven. Daarnaast zal de overheid ook een
goede beveiliging voor de dataverzending
willen zien. Mede door de overheid zal de
Nano-check™ aan de eisen gaan voldoen die
de bevolking wil zien.
Bedrijven: Aangezien bedrijven in de meeste
gevallen een winstoogmerk hebben, zullen de
meeste concurrenten hun uiterste best doen
het succes van de technologie tegen te gaan.
Dit zal dan vooral plaatsvinden middels een
patentenoorlog of een prijzenoorlog waarbij
respectievelijk
veel rechtszaken zullen
worden aangespannen of de prijzen van de
alternatieven sterk zullen dalen. Dit zal als
gevolg hebben dat enerzijds de technologie
alsnog niet kan worden uitgebracht of dat het
ontwerp moet worden aangepast. Anderzijds
kan dit tot gevolg hebben dat de technologie
niet zoveel gebruikt zal wordt als dat zou
kunnen. Deze ‘oorlogen’ zullen vooral in de
eerste fase voorkomen en in latere fasen
zullen de bedrijven waarschijnlijk meer gaan
inspelen op de technologie omdat zij merken
dat deze ook de ontwikkeling van hun eigen
technologieën kan bevorderen.
Buitenland: In het buitenland zullen de
effecten vergelijkbaar zijn met de effecten in
24
het binnenland. Wel moet er worden vermeld
dat in sommige culturen meer afkeer is voor
een technologie in het lichaam vanwege angst
of geloofsovertuigingen. Aangezien dit het
geval is bij alle dergelijke technologieën zullen
de producenten sneller een idee hebben hoe
ze hiermee om moeten gaan. Dit neemt
echter niet weg dat de afzet in culturen die
technologie-avers zijn beduidend lager zal zijn.
Positieve externe effecten
Het beoogde effect van de Nano-check™ is het
verlagen van het aantal hart- en vaatziekten
door vroege diagnostiek. Dit zou een
verdienste zijn aan de samenleving in het
algemeen. Dit betekent echter niet dat de
Nano-check™ de maatschappij geen andere,
onbedoelde
diensten
bewijst.
Door
investeringen in de biomedische sector en de
sector van de nanotechnologie, zal na verloop
van tijd de productie van dergelijke producten
veel sneller en goedkoper uitgevoerd kunnen
worden. De manier van produceren wordt
namelijk bekend in de sector en wordt er in
een rap tempo ervaring mee opgedaan.
Hierdoor zal de arbeidsproductiviteit stijgen.
Het productieproces per product wordt dus
goedkoper, wat tot gevolg heeft dat de
producerende bedrijven de prijs kunnen laten
dalen. Dit is voor hen een goede optie,
aangezien hun afzet op deze manier zodanig
vergroot kan worden, zodat ze bij deze lagere
prijs een hogere winst behalen. Een lagere
prijs van producten in zowel de
nanotechnologie als de biomedische sector is
positief voor een groot aantal mensen. Zo
zouden de kosten van gezondheidszorg
kunnen dalen. Ook zouden de kosten van
machines op nanoschaal omlaag kunnen,
waardoor veel efficiënter onderzoek kan
worden gedaan. Dit onbedoelde effect kan
dus zeer goed uitpakken voor zowel de
samenleving als de wetenschap en bedrijven.
Negatieve externe effecten
De betreffende technologie zou de
samenleving ook onbedoelde schade toe
kunnen
brengen.
De
meeste
productieprocessen zijn namelijk van vrij
vervuilende aard, zeker als het in
massaproductie wordt genomen. Zo zou de
schadelijke uitstoot van de technologie
kunnen bijdragen aan de afbraak van de
dampkring, waardoor het ecosysteem op
aarde onder druk komt te staan. Ook zal een
eventuele uitstoot de gezondheid van
omwonenden aantasten, wat haaks staat op
het eigenlijke doel van de technologie. Een
oplossing voor dit probleem zou gevonden
kunnen worden in de vorm van filters, die de
schadelijke stoffen bij de uitstoot wegvangen.
Echter, dit proces wordt op massale schaal
uitgevoerd door bedrijven. Dit betekent dat
het belang van het milieu en omwonenden
niet altijd op de eerste plaats staat. Om te
zorgen voor een schadeloze uitstoot zou het
gebruik van filters voordelig moeten worden
voor de bedrijven, wat onwaarschijnlijk is
zonder interventie door de overheid. Een
ander probleem dat kan optreden is de
bewaking van de gegevens. Wie heeft toegang
tot de gezondheidsgegevens van de patiënten
en in hoeverre mogen ze deze informatie
gebruiken? De kans dat de bewaking van de
chip, hoe ingewikkeld je deze ook maakt,
gekraakt wordt is aanzienlijk. Hierdoor wordt
de privacy van de burger aangetast, met alle
gevolgen van dien. Wanneer de informatie
van burgers bij verzekeringsmaatschappijen
terecht komen zullen zij bijvoorbeeld de
prijzen van levensverzekeringen hierop
kunnen afstemmen, wat tot een erg
onstabiele en chaotische samenleving zou
kunnen leiden. Hoewel dit nadeel niet zal
uitmonden in een wereld in de lijn van het
duistere toekomstbeeld uit NineteenEightyFour, kan dit nadeel zeker niet gemakkelijk als
onbelangrijk afgedaan worden.
25
Conclusie
Het netto-effect dat de technologie in kwestie
heeft op de maatschappij (en andersom) kan
verkregen worden door de positieve en
negatieve effecten met elkaar te vergelijken.
Het bedoelde effect is hierin de belangrijkste
factor. De vergaarde extra gezondheid is,
zeker voor de bevolking, het belangrijkste
effect van de technologie. De externe effecten
lijken over het algemeen echter wel
overwegend negatief, wat zou kunnen
betekenen
dat
de
technologie
de
maatschappij niet ten gunste komt. Dit is
echter niet het geval. De waarde van het
bedoelde effect van de Nano-check™ is
namelijk immens: Vele levens zullen verlengd
worden. Zorgkosten fors omlaag! Ook de
extra arbeidsproductiviteit en goedkopere
productieprocessen zijn waardevol. De
eventuele schade aan het milieu en de
eventuele inbreuk op de privacy moet
dangeaccepteerd worden. Het is namelijk niet
zo dat het milieu of de privacy op kan wegen
tegen de waarde van talloze menselijke
levens. Bij onze technologie is dus sprake van
een positief netto-effect:
Bedoelde positieve effect technologie +
(positieve externe effecten – negatieve
externe effecten) > 0
26
Conclusie
Nu de technologie en de omgevende factoren
besproken zijn, richten we op de hoofdvraag:
hoe wordt nanotechnologie in 2025 gebruikt
om hart- en vaatziekten te diagnosticeren?
Na analyse van de werking van de technologie
en de ligging ten opzichte van alternatieven
zien we dat de Nano-check™ relatief
eenvoudig betere metingen kan verrichten
dan de huidige meetapparatuur nu kan.
Omdat de Nano-check™ op een simpele
manier het hart- en vaatstelsel zo dichtbij kan
volgen zullen de meetresultaten met de juiste
meetmethoden zeer betrouwbaar zijn zonder
de gebruiker daarin te hinderen. Er zijn geen
grote, dure energieverspillende apparaten
meer nodig, slechts een minuscuul apparaatje.
Ook hoef je niet dagenlang in het ziekenhuis
te blijven voor onderzoek.
Op het gebied van nanotechnologie is nog
een hoop te ontdekken, maar er is al veel
ontdekt en elke dag zijn vele onderzoekers
druk bezig met het ontdekken van deze
nieuwe sector. Uit de dagelijkse doorbraken
en de snelle vordering van de
nanotechnologie samen met Moore’sLaw, die
zegt dat elk jaar een chip met dezelfde
capaciteit twee maal zo klein kan worden,
kunnen we concluderen dat de kans dat tegen
2025 de technologie dusdanig vergevorderd is
om ook de Nano-check™ realiteit te laten zijn
zeer groot is.
Tegen de tijd dat de technologie ver genoeg
reikt om de Nano-check™ in het vizier te
hebben zullen de grote en kleine bedrijven,
gespecialiseerd in de biomedische
nanotechnologie, staan te springen om een
onderdeel te zijn van deze innovatie binnen de
gezondheidssector. Het is echter ook zo dat
elke verandering weerstand oproept. Er zullen
dus altijd groeperingen tegen de legalisatie
van een interne meting op dit niveau zijn.
Deze groeperingen zullen de ontwikkeling en
populariteit in de weg zitten, maar als de
gezondheidsinstanties inzien dat de Nanocheck™ een goede oplossing is voor een van
de grootste wereldwijde problemen zal die
rem meevallen.
Een verandering zal echter nooit zonder
gevolgen zijn. Zowel positieve als negatieve
effecten zullen uit de ontwikkeling en
productie van de Nano-check™ volgen. Zo zal
het aantal personen dat onnodig overlijdt aan
hart- en vaatziekten sterk dalen en daarmee
ook de kosten die die sterfgevallen
meebrengen. Daarnaast zal de Nano-check™
een sterke drijfveer zijn voor de onderzoekers
in de nanotechnologie om door te zetten en
de limieten van de wetenschap op te zoeken.
De productie van de Nano-check zal
waarschijnlijk de nodige afvalstoffen
opleveren die niet altijd positief zijn voor het
milieu. Ook de privacy is nog steeds van
belang omdat we natuurlijk niet willen dat
persoonlijke gegevens in verkeerde handen
vallen. De bedrijven die de Nano-check™
uiteindelijk op de markt gaan brengen zullen
er natuurlijk alles aan doen om de negatieve
gevolgen tot een minimum te beperken zodat
we met zijn allen de wereld steeds een beetje
beter maken.
Uit deze studie blijkt dat de Nano-check™ in
2025 zal bestaan in de vorm die in het
hoofdstuk van de technologie in fase 1
beschreven is. De technologie kan dan
verschillende eigenschappen van het hart- en
vaatstelsel meten en ook op elke plek in de
het lichaam komen waar bloed stroomt.
27
Scenario
Jack is een succesvol zakenman, hij is nu in
New York en hij zal volgende week naar
Melbourne vliegen. Vanavond gaat hij uit eten
met een klant. Jack heeft net een telefonisch
gesprek gehad met zijn arts. De gezondheid
van zijn hart en vaatstelsel was in orde. De
arts rade hem aan om voorlopig gezond te
dineren en elke dag een paar baantjes te
zwemmen. Ook regelmatig de sauna bezoeken
blijkt goed te werken voor Jack. Hij is een van
de eerste mensen waarvan de gezondheid van
het hart en vaatstelsel constant gemonitord
wordt. Dankzij deze constante monitoring
weten de artsen hoe het met de gezondheid
Jack gesteld is en weten ze precies wat goed is
voor zijn hart en vaatstelsel. Jack volgt de
suggesties van zijn arts maar wat graag op.
Dankzij de nieuwe technologie hoeft hij
voorlopig niet meer bang te zijn voor een
vervolgoperatie aan zijn halsslagader en blijft
zijn gezondheid op pijl.
28
Bibliografie
Amazon. (2013). iHealth BP3 Blood Pressure Monitoring System for iPod Touch, iPhone, and iPad
(Discontinued by Manufacturer) . Retrieved Januari 4, 2014, from Amazon:
http://www.amazon.com/iHealth-BP3-Monitoring-Discontinued-Manufacturer/dp/B004KS5UDA
Atomic-scale magnetic memory. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van ibm.com:
http://www.ibm.com/smarterplanet/us/en/smarter_computing/article/atomic_scale_memory.htmB
aalen, H. v., Jong, R. d., & Dingen, K. v.
Baalen, H. v., Jong, R. d., Lingen, K. v., Nijhof, E., & Wooning, J. (2010). Systematische Natuurkunde
VWO 6 Kernboek. Utrecht: ThiemeMeulenhoff.
Becker, S. (1999, Januari 18). Het ECG. Trouw .
Dolan, B. (2011, Juni 20). FDA clears Withings iPhone blood pressure cuff. Retrieved Januari 4, 2014,
from Mobihealthnews: http://mobihealthnews.com/11275/fda-clears-withings-iphone-bloodpressure-cuff/
Einthoven, W. (1902). ''Galvanometrische registratie van het menschelijkelectrocardiogram. In:
Herinneringsbundel Prof. S.S. Rosenstern. Leiden: Eduard Ijdo: 101-106 etomite cms. (2012). De
geschiedenis van de bloeddrukmeter. Retrieved Januari 4, 2014, from Webimed:
http://www.webimed.net/bloeddrukmeting.html
IBM Research and Development Expense (Quarterly):1.566B for Dec. 31, 2013. (sd). Opgeroepen op
Januari 4, 2014, van ycharts.com: https://ycharts.com/companies/IBM/r_and_d_expenseSmits, G.,
Waas, B., & Bos, A. (2008). Biologie voor de tweede fase. 's-Hertogenbosch: Malmberg.
infraredx. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van infraredx.com: http://www.infraredx.com/
Johnson & Johnson - The Biggest R&D Spenders In Biopharma. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014,
van fiercebiotech.com: http://www.fiercebiotech.com/special-reports/biggest-rd-spendersbiopharma/johnson-johnson-biggest-rd-spenders-biopharma
Our company. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van jnj.com: http://www.jnj.com/about-jnjOur
credo. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van jnj.com:
http://www.jnj.com/sites/default/files/pdf/jnj_ourcredo_english_us_8.5x11_cmyk.pdf
Philips Healthcare - Top 10 Medical Device R&D Budgets. (2012, April 18). Opgeroepen op Januari 4,
2014, van fiercemedicaldevices.com: http://www.fiercemedicaldevices.com/specialreports/top-10-medical-device-rd-budgets/philips-healthcare-top-10-medical-device-rdbudgets
Producten en oplossingen. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van philips.com:
http://www.healthcare.philips.com/nl_nl/products/index.wpd
R&D spend critical but no fixed formula. (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van znet.com:
http://www.zdnet.com/r-and-d-spend-critical-but-no-fixed-formula-2062304479/
29
Research & Development . (sd). Opgeroepen op Januari 4, 2014, van bga-aeroweb.com:
http://www.bga-aeroweb.com/firms/Research/Research-Harris-Corporation.html
Scene 1: A wristwatch-type blood pressure monitor facilitates health management.(sd). Opgeroepen
op Januari 4, 2014, van omron.com:
http://www.omron.com/r_d/technavi/mems/living/scene01.html
Swenne, C. A., & Rahmatulla, C. (2013). Aansluitingsmodule Geneeskunde.Leiden: ICLON.
Zywietz, C. (n.d.). A Brief History of Electrocardiography - Progress through Technology.
"ECG- simplified. AswiniKumar M.D.". LifeHugger. Retrieved 2010-02-11.
Rivera-Ruiz, M; Cajavilca, C; Varon, J (1927-09-29)."Einthoven's String Galvanometer: The First
Electrocardiograph". Texas Heart Institute journal / from the Texas Heart Institute of St. Luke's
Episcopal Hospital, Texas Children's Hospital (Pubmedcentral.nih.gov) 35 (2): 174–8. PMC 2435435.
PMID 18612490.12.
Cooper J (1986). "Electrocardiography 100 years ago. Origins,
pioneers, and contributors". N Engl J Med 315 (7):461doi:10.1056/NEJM198608143150721.PMID
3526152.
Mark, Jonathan B. (1998). Atlas of cardiovascular monitoring. New York: Churchill Livingstone. ISBN
0-443-08891-8.
Herman, G. T., Fundamentals of computerized tomography: Image reconstruction from projection,
2nd edition, Springer, 2009
Udupa, J.K. and Herman, G. T., 3D Imaging in Medicine, 2nd Edition, CRC Press, 2000
F. Natterer, "The Mathematics of Computerized Tomography (Classics in Applied Mathematics)",
Society for Industrial Mathematics, isbn= 0898714931
BECKMANN, E. C. (January 2006). "CT scanning the early days". TheBritish Journal of Radiology 79
(937): 5–8. doi:10.1259/bjr/29444122. PMID 16421398.
"The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1979 Allan M. Cormack, Godfrey N. Hounsfield".
Nobelprize.org. Retrieved 19 July 2013.
Novelline, Robert (1997). Squire's Fundamentals of Radiology (5th ed.). Harvard University Press. pp. 34–
35.ISBN 0-674-83339-2.
Bruno Pollet Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution John
Wiley & Sons, 2012 ISBN 1119967864, chapter 1
30
Corso, J. F. (1963). "Bone-conduction thresholds for sonic and ultrasonic frequencies". Journal of the Acoustical
Society of America 35 (11): 1738–1743.Bibcode:1963ASAJ...35.1738C. doi:10.1121/1.1918804.
Takeda, S.; Morioka, I.; Miyashita, K.; Okumura, A.; Yoshida, Y.; Matsumoto, K. (1992). "Age variation in the
upper limit of hearing". European Journal of Applied Physiology 65 (5): 403–408. doi:10.1007/BF00243505.
Retrieved 2008-11-17. edit
"A Ring Tone Meant to Fall on Deaf Ears" (New York Times article)
Kinnealey, Moya, Oliver, Barbara, Wilbarger, Patricia, 1995.A Phenomenological Study of Sensory Defensiveness
in Adults.
Hearing by Bats (Springer Handbook of Auditory Research, vol. 5. Art Popper and Richard R. Fay (Editors).
Springer, 1995
Miller,L.A. &Surlykke, A. (2001) How some insects detect and avoid being eaten by bats. The tactics and counter
tactics of prey and predator. BioScience 51, 570–581.
Jones, G; D A Waters (2000). "Moth hearing in response to bat echolocation calls manipulated independently in
time and frequency". Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences 267 (1453): 1627–
32.doi:10.1098/rspb.2000.1188. PMC 1690724.PMID 11467425.
Matt Kaplan (July 17, 2009). "Moths Jam Bat Sonar, Throw the Predators Off Course". National Geographic
News.
Surlykke,A. & Miller, L. A. (1985). "The influence of arctiid moth clicks on bat echolocation; jamming or
warning?".Journal of Comparative Physiology A 156 (6): 831–843.doi:10.1007/BF00610835.
Tougaard,J., Miller, L. A. & Simmons, J. A. (2003) Advances in the study of echolocation in bats and dolphins
(eds J. Thomas, C.F. Moss &M.Vater), pp. 365–372. Chicago University Press, Chicago.
Whitlow W. L. Au (1993). The sonar of dolphins. Springer. ISBN 978-0-387-97835-2. Retrieved 13 November
2011.
Kastelein,R.A., Bunskoek, P., Hagedoorn, M., Au, W. W. L. &Haan, D. D. (2002). "Audiogram of a harbor
porpoise (Phocoenaphocoena) measured with narrow-band frequency modulated signals". The Journal of the
Acoustical Society of America 112 (1): 334–
344.Bibcode:2002ASAJ..112..334K. doi:10.1121/1.1480835.PMID 12141360.
31
Mann DA; Higgs, Dennis M.; Tavolga, William N.; Souza, Marcy J.; Popper, Arthur N. (2001). "Ultrasound
detection by clupeiform fishes". JASA 109 (6): 3048–
3054.Bibcode:2001ASAJ..109.3048M.doi:10.1121/1.1368406.
Hui, Yiu H. (2003). Food plant sanitation. CRC Press. p. 289. ISBN 0-8247-0793-1.
Vertebrate pests: problems and control; Volume 5 of Principles of plant and animal pest control, National
Research Council (U.S.). Committee on Plant and Animal Pests; Issue 1697 of Publication (National Research
Council (U.S.))). National Academies. 1970. p. 92.
ASTM; Kathleen A. Fagerstone, Richard D. Curnow, ASTM Committee E-35 on Pesticides, ASTM Committee E35 on Pesticides. Subcommittee E35.17 on Vertebrate Pest Control Agents (1989). Vertebrate pest control and
management materials: 6th volume; Volume 1055 of ASTM special technical publication. ASTM International.
p. 8.ISBN 0-8031-1281-5.
K.H.J. Buschow et al, (ed), Encyclopedia of MaterialsElsevier 2001 ISBN 0-08-043152-6 p. 5990
Emmanuel P. Papadakis (ed) Ultrasonic Instruments & Devices, Academic Press, 1999 ISBN 0-12-5319517 page 752
Gail D Betts et al, Inactivation of Food-borne Microrganisms using Power Ultrasound in Encyclopedia of Food
Microbiology, Academic Press, 2000 ISBN 0-12-227070-3 page 2202
Hangiandreou, N. J. (2003). "Physics Tutorial for Residents: Topics in US: B-mode US: Basic Concepts and New
Technology – Hangiandreou". Radiographics 23 (4): 1019. doi:10.1148/rg.234035034.
DistanceDoc and MedRecorder: New Approach to Remote Ultrasound Imaging | Solutions | Epiphan Systems.
Epiphan.com. Retrieved on 2011-11-13.
"Ultrasound Imaging of the Pelvis". radiologyinfo.org.
Ultrasound Characteristics of the Uterus in the Cycling Mare and their Correlation with Steroid Hormones and
Timing of Ovulation. Equine-reproduction.com. Retrieved on 2011-11-13.
McKinnon and Voss "Equine Reproduction" (Lea &Febiger; 1993)
Bennett, David (May 19, 2005). "Subiaco Abbey’s Angus herd". Delta Farm Press. Archived from the original on
February 27, 2010. Retrieved February 27, 2010.
Wagner, Wayne. "Extension Effort in Beef Cattle Breeding & Selection". West Virginia University Extension
Service. Archived from the original on February 27, 2010. Retrieved February 27, 2010.
32
Essentials of Medical Ultrasound: A Practical Introduction to the Principles, Techniques and Biomedical
Applications, edited by M. H. Rapacholi, Humana Press 1982
"UIT Solutions Video". appliedultrasonics.com. Retrieved 28 September 2012.
"Tools of the Trade". appliedultrasonics.com. Retrieved 28 September 2012.
Peshkovsky, A.S., Peshkovsky, S.L., Bystryak, S. "Scalable high-power ultrasonic technology for the production
of translucent nanoemulsions", Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2013. 69: p. 77–
62.
Peshkovsky, S.L. and Peshkovsky, A.S., "Matching a transducer to water at cavitation: Acoustic horn design
principles", Ultrason. Sonochem., 2007. 14: p. 314–322.
A.S. Peshkovsky, S.L. Peshkovsky “Industrial-scale processing of liquids by high-intensity acoustic cavitation - the
underlying theory and ultrasonic equipment design principles”, In: Nowak F.M, ed., Sonochemistry: Theory,
Reactions and Syntheses, and Applications, Hauppauge, NY: Nova Science Publishers; 2010.
Dion, J. L.; Malutta, A.; Cielo, P. (1982). "Ultrasonic inspection of fiber suspensions". Journal of the Acoustical
Society of America 72 (5): 1524–1526.Bibcode:1982ASAJ...72.1524D. doi:10.1121/1.388688.
(Hans) Van Leeuwen, J; Akin, Beril; Khanal, SamirKumar; Sung, Shihwu; Grewell, David; (Hans) Van Leeuwen, J
(2006). "Ultrasound pre-treatment of waste activated sludge". Water Science & Technology: Water Supply 6 (6):
35. doi:10.2166/ws.2006.962.
U Neis, K Nickel and A Tiehm (2000). "Enhancement of anaerobic sludge digestion by ultrasonic
disintegration".Water Science & Technology 42 (9): 73.
Oie, S; Masumoto, N; Hironaga, K; Koshiro, A; Kamiya, A (1992). "Microbial contamination by ultrasonic
humidifier".Microbios 72 (292–293): 161–6. PMID 1488018.
Kumar, Atul, Ram AwatarMaurya. Efficient Synthesis of Hantzsch Esters and Polyhydroquinoline Derivatives in
Aqueous Micelles. Synlett 2008. pp 883–885.
Jeremy G. Butler, Television: Critical Methods and Applications, Routledge, 2006 ISBN 0805854150 page 276
Part II, industrial and commercial applications (1991).Guidelines for the Safe Use of Ultrasound Part II – Industrial
& Commercial Applications – Safety Code 24. Health Canada. ISBN 0-660-13741-0.
AGNIR (2010). Health Effects of Exposure to Ultrasound and Infrasound. Health Protection Agency, UK. pp. 167–
170.
33
Pilot experiment on the compliance of
the carotid artery
M.B.W. van Deursen, G.L.A. Kusters, B. van der Heijden, R. Joosten
EINDHOVEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, DEPARTMENT OF BIOMEDICAL ENGINEERING, EINDHOVEN, THE
NETHERLANDS
24-01-2014
objective
Provide more insight into how reliable compliance measurements by means of ultrasound are in
young volunteers for determining the health of the heart and veins.
introduction
The compliance of the carotid artery is accepted as a reliable marker for heart and vein diseases.
However, it is not clear how accurate the technology to measure it exactly is. In addition, it is not
known if the compliance is reliable in young people.
Research has proved1 that eating a nitrate-rich meal, spinach for example, increases the flexibility of
the carotid artery and thus increases the compliance of the vein. In this research we will inquire
whether changes in compliance of the carotid artery after a nitrate-rich meal are measurable in
young volunteers. If changes are found, than the technology is more likely to be accurate. If no
significant changes are found than the reliability has to be determined by analyzing the data in a
different way.
This is pilot experiment is primary meant to give the researchers more insight in the topic. Insights
gained from this research might lead to new research directions.
methods
i
In each of in total four persons following measures were done.
Three times: measurement of the blood pressure and a 10 second long film fragment of the carotid
artery (longitudinal view).
Volunteer must be in sitting while measurements are being done.
Time between blood pressure measurement and taking the film in one volunteer should be as short
as possible with a maximum of 2 minutes.
All the in total 12 (4*3) measurements must be done in a time lapse of 90 minutes. (Approximately
one measurement every 30 minutes)
34
The time on which the blood pressure measurement starts (defined as time on which the start
button is pushed) must be written down.
ii
Two persons eat a nitrate-rich meal, raw spinach. This meal must weight 100 gram.
Two persons eat a non-nitrate-rich meal, raw cucumber. This meal must as well weight 100 gram.
It is randomly determined who eats a nitrate-rich meal and who eats a non-nitrate-rich meal.
Duration of part ii is 30 minutes.
iii
Four times: measurement of the blood pressure and a 10 second long film fragment of the carotid
artery.
Volunteer must be in lying position while measurements are being done.
Time between blood pressure measurement and taking the film in one volunteer should be as short
as possible with a maximum of 2 minutes.
All the in total 16 (4*4) measurements must be done in a time lapse of 90 minutes.
Measurement 1: approximately 0 minutes after part ii
Measurement 2: approximately 30 minutes after part ii
Measurement 3: approximately 60 minutes after part ii
Measurement 4: approximately 90 minutes after part ii
The time on which the blood pressure measurement starts (defined as time on which the start
button is pushed) must be written down.
iv
Results will be interpreted as followed:
From each film fragment one shot in systole and one shot in diastole per heartbeat will be
determined. In total two heartbeats per film fragment will be analysed.
In each shot the diameter will be determined.
Compliance will be found as followed:
C=(dV/dP)=(Asys-Adia)/(BPsys-BPdia)
In which Asys is the area found on the shot in systole (in mm2) and BPsys is the systolic blood
pressure(in mmHg).
The average of the two C’s found (two heart beats) will be used.
35
In total 7 Compliance outcomes per volunteer will be determined.
From each volunteer a graph will be made with C on the y-axis and the time on the x-axis. With t=0
when the first blood pressure measurement starts.
How larger the compliance how more elastic the carotid artery is.
RESULTS
Compliance
Legenda:
S1 and S2= volunteer who ate a nitrate rich meal
C1 and C2= volunteer who did not ate a nitrate rich meal
S1
Compliance measurement 1
Compliance measurement 2
Compliance measurement 3
Compliance measurement 4
Compliance measurement 5
Compliance measurement 6
Compliance measurement 7
0,169
0,235
0,085
0,092
0,178
0,092
0,119
S2
C1
0,070
0,103
0,059
0,125
0,081
0,067
0,052
C2
0,124
0,121
0,044
0,104
0,148
0,116
0,123
0,211
0,361
0,144
0,156
0,233
0,173
0,222
Tabel 1.
compliance of the carotid artery per
volunteer per measurement
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
Spinach 1
Spinach 2
Control
Control
Figure 1.
36
Average compliance pre and post meal
0,25
Compliance
0,2
0,15
0,1
0,05
Avargae post meal
0
S1
S2
Avarage pre meal
C1
C2
Avarage pre meal
S1
0,163
S2
0,077
C1
0,097
C2
0,238
Avargae post meal
0,121
0,081
0,123
0,196
Figure 2.
37
Restingheartrate
Resting heart rate per person per measurement
90
85
Resting heart rate
80
75
70
65
60
55
50
2
3
4
5
6
7
S1
71
64
58
69
66
62
S2
84
87
88
81
84
80
C1
65
62
68
66
70
80
C2
78
68
68
64
75
70
Figure 3.
Picture 1.
38
Systolicbloodpressure
Systolic blood pressure per volunteer per
measurment
160
Systolic blood pressure
150
140
130
120
110
100
1
2
3
4
5
6
7
S1
134
123
134
130
120
118
123
S2
145
147
156
143
136
144
137
C1
111
109
126
115
112
120
118
C2
114
111
113
113
112
116
110
Figure 4.
Picture 2.
39
Avarage systolic blood pressure pre and post
meal
150
Systolic blood pressure
145
140
135
130
125
120
115
Post meal
110
S1
Before meal
S2
C1
C2
Before meal
S1
130
S2
149
C1
115
C2
113
Post meal
123
140
116
113
Figure5.
40
Diastolicbloodpressure
Diastolic blood pressure
Dialstolic blood pressure per volunteer per
measurment
105
100
95
90
85
80
75
70
65
60
1
2
3
4
5
6
7
S1
79
89
79
78
76
70
74
S2
103
92
86
92
77
90
90
C1
61
62
67
72
67
64
65
C2
77
75
66
72
72
67
78
Figure 6.
41
Avarage diastolic blood pressure pre and post
meal
95,0
90,0
Blood pressure
85,0
80,0
75,0
70,0
65,0
average post meal
60,0
S1
S2
Avarage pre meal
C1
C2
Avarage pre meal
S1
82,3
S2
93,7
C1
63,3
C2
72,7
average post meal
74,5
87,3
67,0
72,3
Figure 7.
42
Correlation per person per variable
R^2 C - Bpsys
0,49
0,00
0,61
0,28
0,35
S1
S2
C1
C2
Avarage
R^2 C - Bpdia
0,04
0,00
0,08
0,29
0,10
R^2 C - RHR
0,62
0,26
0,17
0,29
0,34
Table 2.
Graphs per person
S1
Compliance
S1 C- Bpsys
0,4
y = 0,0068x - 0,3886
R² = 0,4919
0,2
0
65
70
75
80
85
90
Bpsys
Figure 8.
Compliance
S1 C - RHR
0,3
0,2
0,1
0
55
60
65
y = 0,0101x - 0,5203
R² = 0,6222
70
75
RHR
Figure 9.
Compliance
S1 C - Bpdia
y = -0,0018x + 0,366
R² = 0,0442
0,3
0,2
0,1
0
115
120
125
130
135
Bpdia
Figure 10.
43
S2
+ 0,1037
S2 C - Bpsysy = -0,0002x
R² = 0,0019
C
0,2
0,1
0
135
140
145
150
155
160
Bpsys
Figure 11.
S2 C - Bpdia
y = 0,0002x + 0,0613
R² = 0,0037
C
0,2
0,1
0
75
80
85
90
95
100
105
Bpdia
Figure 12.
S2 C - RHR
y = 0,0045x - 0,2993
R² = 0,2633
0,15
C
0,1
0,05
0
78
80
82
84
86
88
90
RHR
Figure 13.
C1
C1 C - Bpsys
y = -0,0043x + 0,6057
R² = 0,611
0,2
C
0,15
0,1
0,05
0
105
110
115
120
125
130
Bpsys
Figure 14.
44
C1 C - Bpdia
C
0,2
y = -0,0024x + 0,2699
R² = 0,0763
0,1
0
60
65
70
75
Bpdia
Figure 15.
C1 C - RHR
y = 0,0023x - 0,0486
R² = 0,1708
0,2
C
0,15
0,1
0,05
0
60
65
70
75
80
85
RHR
Figure 16.
C2
C2 C - Bpsys
y = -0,0197x + 2,4349
R² = 0,2843
0,4
C
0,3
0,2
0,1
0
108
110
112
114
116
118
Bpsys
Figure 17.
C2 C - Bpdia
y = 0,0084x - 0,3967
R² = 0,2883
0,4
C
0,3
0,2
0,1
0
65
70
75
80
Bpdia
Figure 18.
45
C2 C - RHR
y = 0,0084x - 0,38
R² = 0,2926
0,4
C
0,3
0,2
0,1
0
60
65
70
75
80
RHR
Figure 19.
D factor
As the RHR influenced the compliance outcome (see table 2) we introduced a new formula:
D=C/RHR*1000
D of the carotid artery per volunteer per
measurment
5,00
4,50
4,00
D
3,50
3,00
S1
2,50
S2
C1
2,00
C2
1,50
1,00
0,50
0,00
1
2
3
4
5
6
Figure 20.
46
CONCLUSION
No relation between eating a nitrate rich meal and the compliance of the carotid artery in young
volunteers is found in this study.
Eating a nitrate rich meal can lower systolic and diastolic blood pressure acutely in young people
according to this study.
R^2 between C and RHR was on average 0,34 this means that the RHR influences the C. Therefore we
introduced a new formula:
D=C/RHR*1000.
When contrasting figure 1 and figure 20 it looks like figure 20 is more reliable for determining the
health of the heart and veins. Further research might prove this. If the D factor is indeed more
reliable for determining the health of the heart and veins than ultrasound could be used more
efficiently.
Compliance can not be seen as very reliable. Measurements to the health of the heart and veins by
means of ultrasound could be improved by taking more variables into account. As stated above
further studies could inquire on how to do this.
Discussion
Measurements of part i were preformed in less than 90 minutes.
Part ii took more than 30 minutes.
Part iii took more than 90 minutes.
The amount of volunteers is insufficient.
The measurements were not done by doctors.
References
1) AH, L., CP, B., KD, C., RJ, P. I., L, R., NC, W., et al. Effects of a nitrate-rich meal on arterial stiffness
and blood . Perth, Australia: School of Medicine and Pharmacology, University of Western Australia.
47
Assosiation of resting heart rate with bloodpressure, sportivity and
BMI, in young volunteers (15-18 years)
M.B.W. van Deursen, B. van der Heijden, G. Kusters, R.P.M. Joosten.
E I N D H O V E N U N I V E R S I TY O F T E C H N O L O G Y , D E P T . O F B I O M E D I C A L E N G I N E E R I N G ,
S U S TA I N A B L E I N N O V A T I O N , P S Y C O L O G Y A N D TE C HN O L O G Y , E I N D H O V E N , T HE N E TH E R L A N D S
Background
Research to more accurate measurements to the health of the heart and veins by means of
nanotechnology is being done. Nanotechnology might be a promising solution, however to know
whether it is really worth introducing it in the future it is important to know how accurate classic
methods for determining the health of the heart and veins are.
introduction
In this study we will inquire on three classic variables that might be determents for the health of
heart and veins. Resting heart rate is seen as a marker for the general health of the heart and veins.
We aim to find out whether any correlation can be found between resting heart rate and the other
variables while doing the measurements in office setting in youths. If a correlation is found than it is
more likely that the variable is a reliable marker for the health of the heart and veins. If no
correlation is found than no conclusion can be drawn.
Methods
Volunteers were in the age range from 15-18 years, and didn’t have cardiovascular diseases.
Measurements were done during work days from 8.30 am to 3.00 pm.
The following measurements were done.
1 Resting heart rate (RHR)
Volunteers were asked to sit down and relax. After 0,5 to 2,5 minutes of sitting, a cuff from a
electronic blood pressure device was put on. The volunteer was asked not to move or talk during the
measurement. After the measurement the outcome was written down.
2 Blood pressure (Bp)
Blood pressure measurement was performed at the same time as the resting heart rate
measurement with the same device.
3 Body mass index (BMI)
Weight and length of the volunteer were determined no longer than 15 minutes before or after the
measurement of Bp and RHR. BMI was calculated by the formula: Weight/(length)2 where weight is
in kg and length is in meters.
4 Amount of sport hours per week (AS)
48
The researcher asked to fill in the amount of sport hours per week via a paper. The researcher told all
the volunteers that bicycling to school was seen as sport but anything less active didn’t count as
sport. The volunteer had to determine by himself whether certain activities more or less active than
bicycling to school.
5 Result interpretation
0<R^2<0,20 -no correlation
0,20<R^2<0,40 - weak correlation
0,40<R^2<0,60 - correlation
0,60<R^2<0,80 –strong correlation
0,80<R^2<1,00 –very strong correlation
results
Variables
n
year
place
Correlation
(R^2)
RHR andBPsys
RHR and BMI
RHR and AS
female
52
52
52
2013
2013
2013
Eersel,NL
Eersel,NL
Eersel,NL
0,29
0,01
0,05
RHR andBPsys
RHR and BMI
RHR and AS
male
29
29
29
2013
2013
2013
Eersel,NL
Eersel,NL
Eersel,NL
0,01
0,10
0,09
group
RHR
Maleaverage:
69,45
Standard deviation: 11,58
age
15,74
0,94
BMI
20,11
1,84
BPsys
122,66
14,82
AS
8,48
3,94
Femaleaverage:
Standard deviation:
16,21
0,91
21,19
2,66
113,69
11,78
8,46
3,29
75,88
12,69
49
RHR= Resting heart rate (in beats per minute)
Age= Age (in years)
BMI= Body mass idex (weight in kg)/(length in meter)2
BPsys= Systolic blood pressure in mmHg
As= amount of sport (in hours per week)
Scatters:
Male
Association between RHR and BPsys
100
y = 0,0575x + 62,399
R² = 0,0054
90
RHR
80
70
60
50
40
90
100
110
120
130
140
150
160
BPsys
Association between RHR and BMI
100
y = 2,0262x + 29,177
R² = 0,1048
90
RHR
80
70
60
50
40
15,00
17,00
19,00
21,00
23,00
25,00
BMI
50
Association between RHR and As
100
y = -0,8634x + 76,772
R² = 0,0864
90
RHR
80
70
60
50
40
0
5
10
15
20
AS
Female
Association between RHR and Bpsys
120
y = 0,5613x + 12,434
R² = 0,2759
RHR
100
80
60
40
80
90
100
110
120
130
140
150
Bpsys
51
Association between RHR and BMI
120
y = 1,5978x + 42,034
R² = 0,1126
RHR
100
80
60
40
15,00
17,00
19,00
21,00
23,00
25,00
27,00
29,00
BMI
Association between RHR and AS
120
y = -0,9625x + 84,029
R² = 0,0623
RHR
100
80
60
40
2
4
6
8
10
12
14
16
AS
52
conclusion
No significant correlation is found between RHR and AS.
No significant correlation is found between RHR and BMI.
No significant correlation is found between RHR and Bpsys in males.
A weak correlation is found between RHR and Bpsys in females.
Further research is necessary to find out whether Bpsys, AS and BMI can be used as markers for the
general health of the heart and veins.
discussion
The group of volunteers was relatively healthy (AS average >8 and BMI average <21,5). It might be so
that the variables can be markers for the health of the heart and veins but that in this group all
volunteers were healthy. To inquire further measures like taking a larger group of volunteers and
doing follow ups could be taken.
Measurements were not all preformed at the same time of the day. This might have influenced the
measurements.
We often found very high resting heart rate numbers, which could mean that the volunteers weren’t
in rest/relaxed.
Outcomes in R^2 differ significant between males and females. Especially the association between
RHR and Bpsys. Further research might explain this.
Two different types of electronic blood pressure measurement systems have been used.
It is doubtful whether it was correct to assume that RHR is a reliable marker for the general health of
the heart and veins in youths.
There are significant physical differences between volunteers of 15 and 18. This might have
influenced the measurement.
It is doubtful whether the amount of sport per week is a good indicator for sportsmanship.
53

Pak van mijn HART Pak van mijn HART

kleur deze tekening én win een happy meal bij mc

Vacante functie : Compliance AML en Monitoring Officer

Bekijk de startlijst

HBO stage Human Resources

Technische parameters

Compliance Medewerker - Bilthoven Biologicals

Foundation Course - De Compliance Academie

Patient Pain and Blood Management in Total Hip and Knee