- Onderzoek
- 26/08/2019
Contactloos en efficiënt monitoren van vroeggeboren baby’s
Elk jaar worden er bijna vijftien miljoen baby’s te vroeg geboren die zorg nodig hebben op een neonatale intensive care unit (NICU). TU/e-promovendus Rohan Joshi ontwikkelde, in samenwerking met Máxima MC, onder andere algoritmen om beter de prioriteit vast te stellen in het grote aantal alarmmeldingen op NICU’s.
Vroeggeboren baby’s zijn bijzondere patiënten die unieke zorg nodig hebben. Sommige baby’s worden geboren na slechts zes maanden, wegen niet meer dan vijfhonderd gram en hebben ernstig onderontwikkelde organen. Deze baby’s liggen een aantal weken of zelfs maanden op neonatale intensive care units (NICU) in couveuses in een warmtegereguleerde omgeving. In de couveuses worden de onvoldoende ontwikkelde longen van de baby’s ondersteund met ventilatoren en wordt de ademhaling, samen met andere vitale functies, constant gemonitord zodat artsen tijdig gealarmeerd kunnen worden in geval van nood.
Alarmmoeheid
Op een moderne NICU kan het alarm wel een paar honderd keer per dag afgaan. De overgrote meerderheid van deze alarmmeldingen vereist geen medisch ingrijpen, wat resulteert in een fenomeen dat bekend staat als ‘alarmmoeheid’. Alarmmoeheid kan ertoe leiden dat medisch personeel minder alert reageert op mogelijk belangrijke alarmmeldingen, waardoor de veiligheid van baby’s in gevaar komt.
TU/e-promovendus Rohan Joshi ontwikkelde, onder eindverantwoording van hoogleraar Loe Feijs en TU/e-eredoctor Sabine Van Huffel (verbonden aan de KU Leuven), verschillende strategieën waarmee het grote aantal alarmmeldingen op een NICU kan worden teruggebracht en medisch ingrijpen bij de overgebleven alarmmeldingen mogelijk blijft.
In nauwe samenwerking met zijn twee copromotoren Peter Andriessen en Carola van Pul van Máxima MC in Veldhoven analyseerde Joshi monitorsignalen van patiënten. En vond hij, met behulp van machine learning-algoritmes, manieren om de minder ernstige alarmmeldingen bij laag hartritme en laag zuurstofgehalte te elimineren, terwijl de kritieke alarmmeldingen juist eerder afgaan. Dit is zeer belangrijk voor Máxima MC, dat groot belang hecht aan family centered care en waar een rustige omgeving noodzakelijk is voor de optimale zorg voor ernstig zieke pasgeborenen. Door het totaal aantal alarmmeldingen terug te dringen en een groot aantal kritische alarmmeldingen tot zo’n twintig seconden eerder te laten afgaan, kan alarmmoeheid drastisch worden teruggebracht en kan medisch personeel tijdig reageren in kritische gevallen.
Comfortabel en contactloos
Het monitoren van vitale functies op NICU’s is niet altijd comfortabel voor baby’s. Zo moeten er bijvoorbeeld voor het monitoren van de ademhaling klevende elektroden op hun gevoelige huid worden aangebracht. Ter verbetering van het comfort van baby’s ontwikkelde Joshi een alternatief, contactloos monitorsysteem dat gebruikmaakt van een folie-achtige druksensor die geplaatst kan worden in het matras van de couveuse. Om die sensor te testen, zette Joshi een klinische studie op in Máxima MC, onder begeleiding van klinisch fysicus Van Pul en neonatoloog Andriessen.
Lees verder onder de illustratie.
Het onderzoek wees uit dat de sensor net zo betrouwbaar is als standaard-elektroden in het monitoren van de ademhaling van vroeggeboren baby’s. Ook bleek de sensor, anders dan standaard-elektroden, gebruikt te kunnen worden om een ernstig gebrek aan beweging te monitoren, wat een vroeg waarschuwingsteken van levensbedreigende infecties (sepsis) kan zijn, of om het type apneu te detecteren dat vaak voorkomt bij vroeggeboorte. Dit vroeg opsporen van sepsis is van essentieel belang voor een directe behandeling met antibiotica en kan het leven van een baby redden. Bovendien vergemakkelijkt het maken van een onderscheid tussen centrale en obstructieve apneu de keuze voor de juiste behandeling.
Het belang van ouder-babyhechting
Tot op heden zijn maar weinig technologische toepassingen van grotere therapeutische waarde gebleken dan de hechting tussen baby’s en hun ouders. Onderzoekers van Máxima MC hebben eerder aangetoond datouder-babyhechting wordt beschouwd als een effectief middel om het risico op een ziekenhuisinfectie te verminderen en om borstvoeding en gewichtstoename te vergemakkelijken, om een paar voordelen te noemen.
Op moderne NICU’s wordt de ouder-babyhechting aangemoedigd door middel van de zogeheten Kangeroo Care-techniek, waarbij de baby voor langere tijd met de blote huid tegen de borst van de ouder wordt gehouden. “De belangrijke therapeutische waarde van Kangeroo Care wordt weliswaar erkend”, legt Joshi uit, “maar het was nog niet mogelijk om de voordelen ervan voor baby’s precies te kwantificeren en in beeld te brengen”.
Joshi is erin geslaagd een oplossing voor deze beperking te vinden door de hartslag te meten bij vroeggeboren baby’s tijdens de Kangeroo Care-techniek in plaats van in de couveuse. Joshi: “Vroeggeboren baby’s hebben een hoge hartslag die wordt afgewisseld met ernstige pathologische vertragingen. Wij hebben aangetoond dat bij toepassing van Kangeroo Care de ernst van deze vertragingen afneemt met een derde. Dit gebeurt omdat er sprake is van coregulatie van de baby’s door het lichaam van hun ouders.” Joshi noemt deze realtime visualisatie van de voordelen van Kangeroo Care een “zeer krachtige” motivatie voor ouders om deze techniek toe te passen en voor medici om de toepassing ervan te faciliteren.
Rohan Joshi verdedigt zijn proefschrift ‘Towards Automated Solutions for Predictive Monitoring of Neonates' komende vrijdag, 30 augustus.
Discussie