Universiteit Twente, 11 oktober 2001
Dr. ir. Christoph Hoelen, werkzaam als ontwikkelaar bij Philips Lighting in Eindhoven, kreeg op donderdag 11 oktober de Christiaan Huygens*) Wetenschapsprijs van de Koninklijke Nederlandse Academie voor Wetenschappen voor zijn promotieonderzoek bij de Universiteit Twente over foto-akoestische diagnostiek. De prijs wordt jaarlijks toegekend aan een onderzoeker die een hoogstaande wetenschappelijke bijdrage heeft geleverd met uitstraling naar de maatschappij. Foto-akoestiek is een nieuwe medische analysetechnologie waarmee vooral bloedvaten en de structuur en doorbloeding van weefsels goed kunnen worden bestudeerd.
Christoph Hoelen verrichtte zijn promotieonderzoek van 1993 tot 1998 aan de Universiteit Twente binnen de faculteit Technische Natuurkunde, leerstoel Biofysische Techniek. Foto-akoestiek – een richting van onderzoek dat deel uitmaakt van het onderzoek van het BMTI, Biomedisch Technologisch Instituut van de Universiteit Twente – is een nieuwe medische analysetechniek. Hierbij wordt het te onderzoeken weefsel gepulseerd belicht, hetgeen als gevolg van snelle opwarming in het weefsel een (ultrasoon) geluidssignaal opwekt. Door dit signaal op een groot aantal plaatsen op het weefseloppervlak te detecteren kan uit de vorm en looptijd van het signaal de structuur van de bloedvaten worden gereconstrueerd of een concentratie van bloed worden gelokaliseerd.
De door Hoelen ontwikkelde methode is bruikbaar voor analyses van weefsels en bloedvaten tot op 1-3 cm onder het huidoppervlak. Het belangrijkste voordeel is dat met deze methode andere eigenschappen zichtbaar worden gemaakt dan met bestaande analysemethoden gebeurt. Met name bij onderzoek naar bloedvaten worden beelden van hoge kwaliteit verkregen. Mogelijke toepassingsgebieden zijn o.a. dermatologie, brandwonden onderzoek, plastische chirurgie, fysiologie, tomografie en oncologie (borstkankeronderzoek).
Hoelens onderzoek omvatte zowel fundamentele, technologische als toepassingsaspecten. Hij ontwikkelde een theoretisch model dat het responssignaal voorspelt, onderzocht de optimale instellingen en parameters en ontwikkelde een methode om het responssignaal te kunnen meten en verwerken. Uiteindelijk beproefde hij de methode met metingen aan kipfilets uit de supermarkt waarin met bloed doorstroomde capillairen waren aangebracht.
Volgens zijn promotor prof. dr. Jan Greve heeft Hoelen in Greves leerstoel Biofysische Techniek “met grote inventiviteit onder leiding van dr. ir. Frits de Mul dit onderzoek uitgevoerd. Hij heeft hierbij talloze moeilijkheden en tegenslagen overwonnen. Zo trachtte hij een jaar lang een nieuw akoestisch detectiemateriaal, waarvan we verwachtten dat het een grotere gevoeligheid zou opleveren, te ontwikkelen, hetgeen uiteindelijk niet lukte. Hij heeft zich hierdoor niet laten ontmoedigen. Hij wilde niet promoveren voordat hij een beeld van een bloedvat kon maken. Uiteindelijk is hem dat dus op overtuigende wijze gelukt, hetgeen internationaal een doorbraak betekende. Waar Christoph’s onderzoek nog betaald werd door de Faculteit Technische Natuurkunde, wordt nu vervolgonderzoek van drie promovendi en één postdoc gefinancierd door STW en de EU terwijl nog twee plaatsen (via de FOM) zijn toegewezen. De doelstelling van deze projecten is o.a. om ook dieper in het weefsel liggende bloedvaten of tumoren te kunnen afbeelden. Inmiddels is het mogelijk om driedimensionale afbeeldingen van bloedvaten in-vivo te maken. Christoph’s werk vormde de basis voor deze ontwikkelingen”, aldus Greve.
Na zijn promotie trad Christoph Hoelen in dienst bij Central Development Lamps van Philips Lighting in Eindhoven. Hij verricht daar onderzoek naar innovatieve toepassingen van hoog vermogen lichtemitterende diodes als nieuwe lichtbron.
*) De Christiaan Huygensprijs van de Koninklijke Academie voor Wetenschappen wordt jaarlijks uitgereikt aan een onderzoeker die in een recent verdedigde dissertatie op vernieuwende wijze een bijdrage aan de wetenschap heeft geleverd met een uitstraling naar de maatschappij. Het betreft een viertal vakgebieden: informatie- en communicatietechnologie (ICT), actuariaat en econometrie, theoretische en technische natuurkunde, ruimtewetenschappen. Elk van de vakgebieden staat eens in de vier jaar centraal. Christoph Hoelen ontvangt de prijs voor het vakgebied theoretische en technische natuurkunde.