Slimme ECG-recorder versnelt diagnose hartproblemen

In een serie interviews met IMDI-projectleiders, waarbij we inzoomen op implementeren en vermarkten van innovaties, spreken we dit keer met hoogleraar Pieter Doevendans. Hij geeft leiding aan het IMDI-project Deep neural networks for ECG interpretation and home cardiac monitoring. Binnen dit project is een kunstmatige intelligentie-algoritme ontwikkeld dat wordt gebruikt voor het nauwkeurig en snel beoordelen van elektrocardiogrammen (ECG’s). Dit verbetert de behandeling van patiënten. Ook wordt het algoritme gebruikt om van specifieke genetische hartaandoeningen nieuwe ECG-kenmerken te ontdekken.

Een tweede doelstelling was de ontwikkeling van een mini-ECG apparaat dat door de huisarts en patiënten thuis kan worden gebruikt om hartfilmpjes te maken. Het algoritme, dat op afstand uit te lezen is, helpt hierbij om snel tot een interpretatie te komen.

Jaarlijks worden er wereldwijd meer dan 300 miljoen hartfilmpjes gemaakt, ook wel elektrocardiogrammen (ECG’s) genoemd. De correcte interpretatie van het ECG is essentieel voor de diagnose van veel cardiologische ziektebeelden. Voor levensbedreigende ziektebeelden, zoals een hartinfarct of hartritmestoornis, is het nodig dat het ECG naast accuraat ook snel beoordeeld wordt door een expert. Dit kan worden ondersteund door een automatische analyse. De binnen dit project ontwikkelde technologie maakt sneller handelen van zorgprofessionals mogelijk.

Pieter Doevendans, Hoogleraar algemene cardiologie aan het Universitair Medisch Centrum Utrecht en directeur van The Netherlands Heart Institute, is hoofdonderzoeker binnen dit IMDI-project. De aanleiding voor het project was de behoefte van hartpatiënten om snel een ECG te kunnen maken van de hartactiviteit op het moment dat de patiënt klachten ervaart.

‘Het is een nieuw concept. We hebben een apparaatje gemaakt ter grootte van een mobiele telefoon. Alles wat je kleiner maakt, moet je eigenlijk opnieuw ontwikkelen. Het levert ook een ander ECG op dan artsen gewend zijn, dus moet je algoritmes maken die voldoende kwaliteit opleveren. Dat betekende veel vernieuwen en veranderen. Ingewikkeld was daarbij de samenwerking tussen verschillende partijen; techneuten, AI-specialisten, artsen, patiënten en certificeringsspecialisten. Zoals altijd gaf het ook hier wat spanning, op het moment dat mensen spin-offs en andere bedrijven starten. Alles op een goede manier inhoud en vorm geven was de grootste uitdaging. Maar de ontwikkeling ging eigenlijk heel goed en fantastisch.

Sterker nog; er zijn twee bedrijven gestart naast het onderzoek. Eén met name gericht op de AI-kant van het project: Cordys Analytics. Dit bedrijf heeft software ontwikkeld die met behulp van AI een ECG nauwkeuriger kan beoordelen dan traditionele methodes dat kunnen.

HeartEye is opgezet om de eerste versie van de ECG-recorder bij de patiënt thuis te krijgen. Daarvoor moet je zorgen dat je voor relatief lage kosten de productie kunt starten. Zo’n uitdaging kan een ziekenhuis in principe niet aangaan, omdat het doel van het ziekenhuis het ontwikkelen van technologie is maar niet het opzetten van een productielijn. Al is het UMC Utrecht wel nog bezig met het doorontwikkelen van zowel het apparaatje als de integratie met AI.

‘Zonder die subsidie was het nooit wat geworden. Een ziekenhuis heeft voor een onderzoek als het onze niet de ruimte; je moet iemand aannemen die er fulltime op werkt en technische kennis heeft. Met de subsidie hebben we 2 promovendi kunnen aannemen: één in de richting AI en één richting techniek. Die hebben perfect werk afgeleverd. Fully dedicated, konden goed gedijen, zorgden voor een goede infrastructuur, waardoor ze tempo konden maken. Zonder die mensen waren we nooit in staat geweest om het project überhaupt te doen. Daarin was de subsidie cruciaal.’

‘Er waren al veel tussenstapjes gemaakt. Het was een kwestie van die bij elkaar brengen en in een klein kastje stoppen. We hebben iets gemaakt dat heel eenvoudig en betrouwbaar is, waardoor iedereen het kan gebruiken. We hebben het bewust zo simpel mogelijk gehouden, waardoor je minder problemen zult krijgen met de techniek. Een heel basaal apparaat, waterdicht en goedkoop in productie. Natuurlijk denken we wel na over een meer complexe versie met meer sensoren, meer gadgets.’

‘Je kunt denken aan een apparaat dat ook naar het hart kan luisteren. Je zou ook een echo-functie kunnen toevoegen; dan wordt het een device dat op alle fronten in één keer alle informatie verzamelt. In de toekomst kan de patiënt dat thuis doen en de arts kan dan meekijken.

Dat kan een enorme impact op de kliniek hebben. Dat is ook hard nodig, want er is niet voldoende personeel om alles te bolwerken. Dit apparaat is er dus niet alleen om dingen te verbeteren maar omdat we geen keus hebben: het is uit noodzaak geboren.’

‘Niet bang zijn, gewoon beginnen! Als je een idee hebt, kijk dan hoever je kunt komen. Denk groot en wees niet te voorzichtig. Natuurlijk kan het ingewikkeld worden bij het starten van een bedrijf. Dus moet je flexibel zijn, bereid zijn op een andere manier dan gepland geld binnen te brengen. Anticipeer erop dat dingen anders kunnen lopen dan je verwacht en dat je tegenvallers moet opvangen. Maar houd vol en houd je eigen lijn vast! En bedenk hoe leuk het is om techniek te combineren met geneeskunde. Ik zit al wat langer in het vak en die combinatie is adembenemend en fantastisch. Hoe meer samenwerking je kunt krijgen met technische universiteiten of studenten, ziekenhuizen en zorgfaciliteiten, hoe beter we het kunnen maken in ons land. We moeten continu met elkaar samenwerken om tot mooie resultaten te komen. Zoals bijvoorbeeld de AED’s die je nu echt overal ziet hangen.’