Camera en AI houden vinger aan de pols

Veranderingen in hartslag én ademfrequentie kun je draadloos en continue in de gaten houden met … een camera. Het moet zorgen dat verpleegkundigen belangrijke vitale veranderingen vroegtijdig signaleren. Daarbij verlicht dit straks het werk van verpleegkundigen. Sveta Zinger en Cindy Verstappen onderzoeken in het Catharina Ziekenhuis in Eindhoven de toepassing in de praktijk.

Tekst: Marieke de Lorijn ¦ Fotografie: Catharina Ziekenhuis

In een gecontroleerde laboratoriumomgeving toonden onderzoekers al aan dat, bij gezonde personen, een cameragebaseerde methode voor het bepalen van hartslag en ademfrequentie goed werkt. Het FORSEE-project – videomonitoring FOR early Signaling of adverse EvEnts – zet de eerste stap naar de complexere klinische praktijk. We spreken hierover met projectleider Sveta Zinger, hoogleraar aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Zij licht toe hoe cameragebaseerde monitoring werkt: ‘Beeldopnamen van een patiënt worden geanalyseerd met speciaal ontwikkelde software. Op basis van alleen videobeeld berekenen slimme algoritmen welke hartslag hoort bij kleine kleurverschillen in de huid, veroorzaakt door de bloedstroom. En brengen het subtiele op en neer gaan van de borstkas in relatie met de bijbehorende ademfrequentie. Het camerasysteem registreert niet alleen een hartslag of ademfrequentie, maar detecteert ook wanneer deze verandert.’

Continue monitoring

Het project is in 2020 gestart en leverde al veel waardevolle inzichten op. Zinger: ‘We hebben inzicht in optimale lichtomstandigheden en lichaamshouding verworven. Onderzoek op de IC heeft ons geleerd dat we met de cameratechnologie veelvoorkomende hartritmestoornissen kunnen detecteren. De camera kan het hartfilmpje niet vervangen, maar detecteert wel hartslagafwijkingen. We willen weten welke afwijkingen belangrijk zijn, om uiteindelijk een alarmsysteem op te zetten dat patiënten continu monitort en de zieken automatisch opmerkt. Zo’n continue monitoring is van meerwaarde op een verpleegafdeling, waar het meten van vitale waarden zoals hartslag en ademfrequentie nu nog arbeidsintensief is. Deze worden slechts 3 keer per dag gecontroleerd. Hierdoor kunnen belangrijke afwijkingen worden gemist en is er een risico op onverwachte complicaties.’ Zinger verwacht dat de beeldtechnologie in de toekomst wordt uitgebreid met meer vitale waarden, zoals zuurstofsaturatie en temperatuur. Of dat er een combinatie van slimme meetmethoden ontstaat. ‘We kunnen nu meer en beter meten dankzij ontwikkelingen in AI.’

Betrekken eindgebruiker

Hoe het in de praktijk werkt, zien we in een patiëntkamer van het Catharina Ziekenhuis. Daar hangt de camera boven de televisie. Deze staat gericht op het bed. Verpleegkundig specialist en onderzoeker Cindy Verstappen legt uit dat er een les is geleerd: ‘In het begin werd de camera op een paal bij het bed geplaatst, maar dat bleek niet handig bij noodgevallen.’ Het betrekken van de eindgebruiker en ook de patiënt bij de ontwikkeling van het systeem volgens het user-centered design, is een belangrijk onderdeel van het project. Verstappen: ‘Een groot voordeel van deze samenwerking is dat er continu terugkoppeling plaatsvindt vanuit de kliniek. De verpleegkundigen en artsen weten nu precies waar het over gaat en werken graag mee aan het project. Dit heeft ertoe geleid dat er nu 6 kamers op de verpleegafdeling van de cardio-thoracale chirurgie zijn ingericht met een vaste camera voor het onderzoek.’

Privacy

In het Catharina Ziekenhuis worden patiënten die meewerken aan het onderzoek 24 uur per dag, zonder geluid, gefilmd. Verstappen: ‘We werden regelmatig gewezen op de privacy-gevoeligheid van deze methode, maar in de praktijk valt dit erg mee. Uit onze interviews blijkt dat het overgrote deel van de patiënten de camera’s juist prettig vindt, omdat het hen een gevoel van veiligheid geeft. Voor hen is privacy minder belangrijk dan goed gemonitord worden. Verpleegkundigen volgen veelal de patiënt: wanneer deze toestemming geeft, zijn zij ook akkoord.’ De camera is overigens eenvoudig uit te schakelen met een klep, vergelijkbaar met het schuifje van een laptopcamera, wat patiënt en professionals extra gemoedsrust biedt. 

Driehoeksamenwerking

Een sterk punt van het FORSEE-Project is de samenwerking van disciplines, vertelt Verstappen. ‘We hebben een driehoeksamenwerking tussen een technische en klinische promovendus en een verpleegkundig specialist. Op deze manier houden we oog voor de betrouwbaarheid van de techniek, klinische relevantie én het gebruik ervan in de praktijk. Als verpleegkundig specialist ken ik de dagelijkse praktijk, kan ik direct aangeven wat er nodig is en weet ik waar technologie goed aansluiting vindt.’ In het gebruik heeft de cameragebaseerde monitoring een aantal voordelen boven alternatieven: als het eenmaal hangt en werkt, vergt het relatief weinig onderhoud. De camera hoeft niet te worden opgeladen en vereist geen kostbare wegwerpmaterialen zoals bij elektronische pleisters. Ook heeft deze geen grondige reiniging nodig, zoals dat bij een slimme matras wel noodzakelijk is.

Persoonlijk contact

Verstappen verwacht dat met deze nieuwe methode kostbare tijd van verpleegkundigen kan worden bespaard. Verstappen: ‘Met deze slimme monitoring maken we tijd vrij voor meer persoonlijk contact met de patiënt, bijvoorbeeld om te wandelen of het bespreken van hersteldoelen.’ Hoewel deze technologie veel potentie heeft, benadrukken Zinger en Verstappen dat ze nooit persoonlijke zorg vervangt. ‘Het is meer een extra paar ogen voor de zorgprofessional’, stelt Zinger. ←

↑

Meer weten?

FORSEE-project.com
Meer informatie over het programma IMDI

FORSEE wordt gefinancierd door ZonMw, NWO en de Hartstichting vanuit het programma IMDI (Innovatieve Medical Devices Initiatieve).
De 3 financiers werken samen als partner van de Dutch Cardiovascular Alliance.

Sveta Zinger is hoogleraar Context-informed dynamic image analysis for clinical decision support aan de TU/e.

Cindy Verstappen is verpleegkundig specialist en onderzoeker op het Hart- en Vaatcentrum van het Catharina Ziekenhuis in Eindhoven.

Bij FORSEE zijn nog meer personen betrokken: artsen en verpleegkundigen van het Catharina Ziekenhuis, ingeneurs van de TU/e en onderzoekers van Fontys Hogescholen en Philips bundelen hun krachten.