Borstweefsel stimulator
3D-PAUS Elastografie – van onderzoeksidee naar
precisietechniek voor borstkankerherkenning
PA Imaging, Universiteit Twente en Radboud UMC werken samen aan een nieuwe, niet-invasieve methode om borstkanker eerder en nauwkeuriger te herkennen. Door middel van 3D foto-akoestische mammografie wordt het mogelijk om verschillen in weefselstructuur en bloedvatpatronen zichtbaar te maken zonder pijnlijke ingrepen.
Insyte Technology is binnen dit consortium verantwoordelijk voor de ontwikkeling van een uiterst nauwkeurige trilmodule die gecontroleerde vibratie in het borstweefsel aanbrengt. Deze stimulatie maakt het voor PA Imaging mogelijk om verschillen in massatraagheid waar te nemen, waarmee tumoren en afwijkingen in het bloedvatenstelsel beter kunnen worden gelokaliseerd.
De vraag aan ons:
“Kunnen jullie een module ontwikkelen die met hoge precisie gecontroleerde mechanische stimulatie opwekt, volledig synchroon met ons meetsysteem?”
Fase 0: Quickscan
Duur: 1 middag
We zijn gestart met het gezamenlijk scherpstellen van de functie die de vibratiemodule moet vervullen binnen het totale 3D foto-akoestische meetsysteem. Samen met PA Imaging hebben we bepaald welke signaalvormen nodig zijn, welke frequenties relevant zijn en hoe de module synchroon moet reageren op de bestaande triggers in het systeem. Ook hebben we gekeken naar veiligheidsaspecten, betrouwbaarheid, reproduceerbaarheid en de praktische integratie in het onderzoeksopstelling. Dit gaf vroeg duidelijkheid over haalbaarheid, technische richting en de stappen om tot een stabiel prototype te komen.
Deliverables:
Functie- en prestatie-eisen
Technische richting en interfacespecificatie
Risico’s en aandachtspunten
Fase 1: Analyse & Concept
Duur: 8 weken
Op basis van de vastgestelde eisen hebben we het concept voor een deel van de vibratiemodule uitgewerkt. We onderzochten verschillende manieren om gecontroleerde mechanische stimulatie op te wekken, met focus op nauwkeurigheid, stabiliteit en reproduceerbaarheid. Belangrijke aandachtspunten waren de synchronisatie met het foto-akoestische meetsysteem, de controle over amplitude en frequentie en de betrouwbaarheid van de aansturing over langere tijd.
Samen met PA Imaging stemden we de technische architectuur af op de bestaande onderzoeksopstelling. Hierdoor sloten elektronica, firmware, signaalgeneratie en triggersysteem goed op elkaar aan. Zo ontstond een helder en gedragen ontwerp dat als basis kon dienen voor de eerste prototype-versie.
Deliverables:
Technisch concept en architectuurvoorstel
Interfaces en signaaldefinities
Planning per ontwikkelfase
Fase 2: Ontwerp & Ontwikkeling
Duur: 8 maanden
Met het concept als basis hebben we de stimulatiemodule ontwikkeld, dit is het eerste onderdeel van de vibratiemodule. Dit omvatte het ontwerpen van de elektronica, de aansturingslogica en de firmware die nauwkeurig verschillende golfvormen kan genereren. De module reageert op externe triggers uit het meetsysteem, zodat de mechanische stimulatie exact gesynchroniseerd wordt met het foto-akoestische meetproces. Tijdens de ontwikkeling hielden we vaste overlegmomenten om keuzes af te stemmen en voortgang transparant te houden. Hierdoor konden we snel schakelen, inzichten verwerken en de implementatie stap voor stap verfijnen. Het resultaat was een eerste werkend prototype dat in het laboratorium kon worden getest.
Deliverables:
- Werkend prototype
- Documentatie voor integratie en gebruik
“Borstkanker detectie zonder pijn”
Fase 3: Testen & Verbeteren
Duur: 2 maanden
Met het eerste prototype hebben we uitgebreide laboratoriumtesten uitgevoerd. Hierbij richttenwe ons op signaalnauwkeurigheid, amplitude- en frequentiecontrole en de stabiliteit van de synchronisatie met het foto-akoestische meetsysteem. We vergeleken de opgewekte stimulatiesignalen met referentiewaarden om reproduceerbaarheid te bevestigen en onderzochten het gedrag onder verschillende instellingen. De bevindingen uit deze testen gebruikten we om de hardware en firmware verder te verfijnen. In samenwerking met PA Imaging optimaliseerden we de signaalvormen en triggerrespons, zodat de module betrouwbaarder en nauwkeuriger aansloot op de onderzoeksbehoeften.
Deliverables:
Verbeterde hardware en firmware
Testrapporten en meetresultaten
Geoptimaliseerde signaal- en synchronisatie-instellingen
Resultaat en vervolg
De geteste stimulatiemodule laat zien dat gecontroleerde en synchroon aangestuurde mechanische vibratie binnen het foto-akoestische meetsysteem haalbaar en stabiel is. De module wordt inmiddels ingezet in de onderzoeksopstelling en levert meetresultaten die bijdragen aan het verder verfijnen van de beeldvorming en het detecteren van verschillen in weefselrespons.
Dit positieve resultaat vormt de basis voor de volgende stappen in het project. De aanpak die wehier hebben toegepast – eisen scherpstellen, concept uitwerken, ontwikkelen en testen – gebruiken we opnieuw voor de andere onderdelen van de volledige vibratiemodule. Zo bouwen we het systeem stap voor stap verder uit, van een eerste functioneel onderdeel naar een compleet en betrouwbaar geheel.
Wil jij ook een professioneel en complex product naar de markt brengen?
Plan een kennismaking, dan kijken we graag met je mee naar de beste technische route voor jouw product
