Hartritmestoornissen eerder ontdekt met draagbaar meetapparaatje

Boezemfibrillatie is een veelvoorkomende hartritmestoornis die onder meer kan leiden tot een herseninfarct of TIA. Het is dan ook van levensbelang om boezemfibrillatie op tijd op te sporen. Maar dat is niet eenvoudig: symptomen blijven vaak uit of lijken onschuldig. Startup Praxa Sense uit Delft ontwikkelde daarom Afi, een gebruiksvriendelijk en betrouwbaar apparaatje dat hartactiviteiten meet. Dit apparaatje werkt samen met een app die metingen naar het e-healthsysteem van de arts stuurt, waarin AI-algoritmes een diagnose voorstellen.

Het innovatieprogramma ZorgTech stelt Praxa Sense in staat de innovatie in ziekenhuizen te implementeren en valideren, en te onderzoeken of Afi inzetbaar is voor het tijdig opsporen van andere ziektes. Met het gezamenlijke programma ZorgTech stimuleren Metropoolregio Rotterdam Den Haag (MRDH), Medical Delta, TNO, de provincie Zuid-Holland en InnovationQuarter innovatie in de gezondheidszorg.

Het programma stelt Praxa Sense in staat om Afi te implementeren en te valideren door de werking van de innovatie in de praktijk te testen en goed te keuren in een wetenschappelijke pilot. Deze pilot startte in juni in het Reinier de Graaf Gasthuis in Delft.

Veel voorkomende hartritmestoornis

Bij boezemfibrilleren, ook wel atriumfibrillatie, is de hartslag onregelmatig en meestal te hoog. Bijna 400.000 Nederlanders hebben last van deze specifieke hartritmestoornis. “Maar omdat lang niet iedereen klachten ervaart, zijn de werkelijke aantallen waarschijnlijk hoger,” zegt Leonard Moonen, industrieel ontwerper en medeoprichter van Praxa Sense. “En naar verwachting zal dat aantal de komende dertig jaar verdubbelen.”

Als er al symptomen ontstaan, gaan die meestal vanzelf weer over. Denk aan kortdurende hartkloppingen, een onaangenaam gevoel op de borst, flauwvallen en vermoeidheid. Door het gebrek aan symptomen begint boezemfibrilleren vaak ongemerkt. “En dat is gevaarlijk,” zegt cardioloog Jan Constandse van het Reinier de Graaf Gasthuis, als hoofdonderzoeker betrokken bij de pilot binnen het ZorgTech-programma. “Zonder ingrijpen ontstaat in de meeste gevallen blijvende schade in de vorm van een TIA of beroerte, maar ook aan het hart. Om dat te voorkomen, is het van belang om op tijd te starten met een behandeling.”

Gebruiksvriendelijk en betrouwbaar

Bij vermoedens van een hartritmestoornis – vaak bij ouderen, mensen met hartkloppingen of met een ongezonde leefstijl – doet een arts normaal gesproken een zogenaamd holteronderzoek. Hierbij draagt de patiënt 24 tot 48 uur lang een opnameapparaat en verschillende elektroden. Tijdens het holteronderzoek mag iemand alle dagelijkse activiteiten blijven uitvoeren, zolang het apparaat maar niet nat wordt. “Het rondlopen met zo’n kastje, de draden en elektronen is enorm belastend; dat hou je hooguit twee dagen vol,” zegt Moonen. “Terwijl bij boezemfibrillatie de symptomen soms maar eens per maand optreden. Dan heb je niet veel aan zo’n intensief onderzoek.”

Afi is een kleiner en lichter kastje dat de patiënt eenvoudig op het borstbeen plakt, samen met een paar subtiele, draadloze sensorstickers. “Door de slimme sensoren ontstaat er minder ruis en hebben we minder stickers op de huid nodig dan bij het holteronderzoek’, legt Moonen uit. “Daardoor kun je Afi met gemak zo’n dertig dagen dragen zonder er veel van te merken.” Afhankelijk van de resultaten en symptomen bepaalt de arts hoeveel dagen dat nodig is, wat flexibele bijsturing van het onderzoek mogelijk maakt. De aanschafkosten van Afi zijn bovendien lager dan die van traditionele medische meetapparatuur.

Koppeling met artsensysteem

De sensoren maken een doorlopende ecg (elektrocardiogram, een filmpje van de elektrische hartactiviteiten) en meten parameters zoals de polsslag, de huidtemperatuur en het ademhalingsritme. De meetgegevens worden continu bijgehouden, verstuurd naar het digitale gezondheidsplatform van de arts en door een AI-algoritme geanalyseerd. Cardioloog Constandse: “De koppeling aan de platforms en de toepassing van kunstmatige intelligentie dragen bij aan de betrouwbaarheid van Afi, die op dat gebied verschilt van alternatieven als een Apple Watch of FitBit. Zulke wearables kunnen ook het hartritme meten, maar hoe goed ze dat doen is niet bekend. Dit maakt ze niet medisch verantwoord.”

De combinatie van eigenschappen maakt Afi niet alleen gebruiksvriendelijk voor de patiënt, maar ook voor de arts. Bij een holteronderzoek leest hij of zij de gegevens handmatig uit in het ziekenhuis. Het AI-algoritme van Afi analyseert de metingen automatisch en helpt de arts met het stellen van een diagnose. De app verzamelt alle gegevens van de patiënt en maakt de analyses van het algoritme inzichtelijk. “We werken aan een systeem dat compatibel is met alle soorten e-healthsystemen, ongeacht het merk,” zegt Moonen. “Zo hoeft het ziekenhuis geen extra programma aan te schaffen.”

Samenwerking met Hartstichting en topcardiologen

Moonen behaalde in 2017 zijn master Product Design, met een medische specialisatie, en studeerde als eerste student af aan het CardioLab van de TU Delft. Samen met de Hartstichting en Philips ontwikkelen studenten hier slimme technologieën voor het behandelen van hart- en vaatziekten. De Hartstichting vroeg Moonen een betere oplossing te bedenken voor het detecteren van atriumfibrillatie. “Dat werd mijn afstudeerproject,” vertelt hij. “Na de studie zette ik samen met co-founder Liselotte Stolk productontwerpbureau Praxa Sense op om Afi verder te ontwikkelen en op de markt te brengen.”

De jonge ondernemers interviewden verschillende topcardiologen van onder meer het LUMC en Erasmus MC. Ook is Medical Delta hoogleraar prof. dr. Natasja de Groot (Erasmus MC) als expert betrokken bij het consortium. Zij is een van de Scientific Leaders van het wetenschappelijke programma Medical Delta Cardiac Arrhythmia Lab, waarin onder andere ook de TU Delft participeert.

Hoofdonderzoeker Jan Constandse leerden de ondernemers kennen via de Reinier Academie, het onderwijsplatform van het Reinier de Graaf Gasthuis. “Een medische validatie vergt een hoop tijd en werk, maar ik steun dit soort ondernemingen met liefde: een innovatie als Afi kan veel voor de zorg betekenen,” zegt Constandse. “Het is voor mijzelf een leerzaam proces en geeft een nieuwe kijk op het vak.” Aan Afi waardeert hij onder meer het gebruiksgemak en de betrouwbaarheid. “Het is relatief makkelijk draagbaar, wat de patiënt veel meer vrijheid geeft dan traditionele methodes.”

Eerste pilot dankzij ZorgTech

Het ZorgTech-programma maakt onder meer de eerste pilot mogelijk, die vanaf juni zeven maanden lang plaatsvindt in het Reinier de Graaf Gasthuis. “Hier doen we een klinische trial,” vertelt Moonen. “Dat is een praktijkonderzoek met patiënten om de effectiviteit en verbeterpunten op te sporen en het algoritme van Afi te valideren.”

Het programma biedt de ondernemers bovendien ondersteuning in het behalen van medische veiligheidscertificaten, die nodig zijn voor de verkoop aan ziekenhuizen. “Een contract rondkrijgen voor onderzoek in het ziekenhuis vergt veel werk,” legt Moonen uit. “Je moet bijvoorbeeld verzekeringen afsluiten en goedkeuring krijgen van een METC, een medisch-ethische toetsingscommissie. Die processen zijn van de lange adem, wat veel zegt over de zorgvuldigheid waarmee we in Nederland onderzoek doen en over de eisen die de gezondheidszorg zichzelf oplegt. We willen zeker zijn van de veiligheid.”

Validatie en bredere inzetbaarheid

Naast de ondersteuning in het certificeringstraject biedt het ZorgTech-programma Praxa Sense de mogelijkheid om samen te werken met ziekenhuizen en andere partners. “Het ondersteunende karakter in combinatie met het hoge kennisniveau maakt dit een heel andere, veel waardevollere vorm van subsidie,” zegt Moonen. “Alle samenwerkingspartners zijn enorm betrokken en weten wat we nodig hebben in deze fase van onze ontwikkeling. Het geeft ons toegang tot een groot netwerk en we krijgen veel ruimte voor publiciteit.”

En die publiciteit kan Praxa Sense goed gebruiken voor het bereiken van ontwikkelpartners, zoals zorgverzekeraars, ziekenhuizen, huisartsen en specialisten. Moonen: “Die samenwerkingspartners hebben we nodig voor de validatie en implementatie, maar ook om de inzetbaarheid bij het opsporen van andere ziektes te onderzoeken.”

De bredere inzetbaarheid van Afi werd al zichtbaar tijdens de eerste coronagolf. Moonen paste het apparaatje aan om ook het ademhalingsritme en zuurstofniveau in het bloed te meten. “Door patiënten pas bij een te lage waarde op te nemen in het ziekenhuis, kunnen zij langer thuisblijven, wat de intensive care ontlast.” Op die manier kan Afi met kleine aanpassingen veel betekenen bij het detecteren en monitoren van symptomen van onder meer hartfalen en longziektes. “En daarmee kunnen we op termijn ernstige gevolgen voorkomen, misschien zelfs levens redden.”