211service.com
Het hart bewaken zonder een slag te missen
Met een nieuwe draadloze hartpatch kunnen artsen de harten van patiënten continu bewaken en elektrocardiogrammen (EKG's) opnemen terwijl ze onderweg zijn. Dergelijke zeer draagbare continue monitors kunnen artsen helpen bij de behandeling van hartpatiënten, en ze kunnen binnenkort cruciale hulpmiddelen worden bij het diagnosticeren van aandoeningen bij verder gezonde mensen, zeggen de ontwikkelaars van het apparaat.
Flexibele bewaking: Nederlandse onderzoekers hebben een flexibele, draadloze hartpatch ontworpen die kan helpen bij het voorkomen van ernstige ziekten door vroege symptomen van hartproblemen te detecteren door middel van continue monitoring. De hier getoonde monitor bestaat uit een flexibele printplaat van slechts 60 millimeter lang en 20 millimeter breed die alle schakelingen bevat die nodig zijn om elektrocardiogramgegevens (EKG) tot 10 meter te detecteren en te verzenden.
Ontwikkeld door onderzoekers van de Interuniversitair Micro-Elektronisch Centrum (IMEC), een onafhankelijk onderzoeksinstituut voor nanotechnologie in Eindhoven, Nederland, is het flexibele zelfklevende apparaat een variatie op een Holter-monitor, een draagbaar ECG-instrument dat momenteel door cardiologen wordt gebruikt om hun patiënten te helpen beoordelen en diagnosticeren. Maar voor Holter-monitoren moet een aantal elektroden op het lichaam worden geplakt en via een wirwar van draden worden aangesloten op een omvangrijk opnameapparaat dat op de heup wordt gedragen.
Het nieuwe apparaat plakt daarentegen gewoon op de borst van de patiënt en stuurt draadloos elektrische signalen die vanuit het hart worden gedetecteerd naar een creditcardachtige ontvanger. Deze signalen kunnen worden geanalyseerd en gebruikt om alarm te slaan als een vroege waarschuwing wanneer gevaarlijke hartritmes of aritmieën worden gedetecteerd, zegt Bert Gyselinckx, directeur van IMEC's Wireless Autonomous Transducer Solutions-programma. Het apparaat kan bijvoorbeeld worden gebruikt om hulpdiensten te waarschuwen voor problemen van oudere hartpatiënten die alleen wonen.
Het nieuwe apparaat bestaat uit een flexibele printplaat van slechts 60 millimeter lang en 20 millimeter breed die alle circuits bevat om het ECG-signaal tot op 10 meter te detecteren en te verzenden. Het flexibele bord glijdt in een Lycra-patch met drie plakkerige contactpunten die fungeren als de ECG-elektroden. Korte draden in het zakje verbinden de contactpunten met de printplaat via klikbussen. Dat maakt het bevestigen van de elektroden makkelijker, zegt Gyselinckx.
Het signaal wordt naar de ontvanger gestuurd met behulp van een kant-en-klare draadloze zender, die technologie gebruikt die vergelijkbaar is met Bluetooth, maar met een veel lager vermogen, zegt Gyselinckx. De ontvanger is een smartcard - een kaart in zakformaat met een geïntegreerd circuit erin - die ook een dunne batterij bevat. Het ziet eruit en voelt aan als een creditcard, zegt Gyselinckx. De kaart kan de ECG-gegevens opslaan op een ingebouwd flash-geheugenapparaat van twee gigabyte, of hij kan worden aangesloten op een draagbare computer of mobiele telefoon om de gegevens door te sturen naar een kliniek.
Er is een algemene trend om hartbewakingsapparaten draadloos te maken omdat ze zo veel gemakkelijker te gebruiken zijn, zegt Mike Kingsley , directeur van inspanningsfysiologielaboratoria aan de Universiteit van Swansea, in Wales.
Er zijn al consumentenproducten die het hart bewaken en het signaal draadloos naar een horloge sturen. Maar deze producten detecteren alleen de hartslag, in termen van slagen per minuut, zegt Kingsley. Een ECG geeft je veel meer informatie over de manier waarop de elektrische stroom door het hart gaat, zegt hij. Een cardioloog kan deze gegevens gebruiken om de morfologie en het gedrag van het hart te bepalen, die beide essentieel zijn voor het stellen van een diagnose.
Veel ziekenhuizen zijn begonnen met het installeren van draadloze ECG-patiëntvolgsystemen, zegt Gyselinckx, als een manier om hun patiënten in de gaten te houden en ze te lokaliseren als ze in de problemen komen. Maar dergelijke systemen zijn niet veel meer dan Holter-monitoren die zijn aangesloten op een centraal ziekenhuisvolgsysteem dat de verblijfplaats en ECG's van de patiënten bewaakt.
Het IMEC-apparaat heeft wel beperkingen: in zijn huidige vorm kan het niet zoveel elektrische activiteit van het hart registreren als een klinisch ECG. Het geeft je geen algemeen beeld van het hart, maar een momentopname, zegt Kingsley.
Toch is het nog steeds erg handig omdat het alle aritmische gebeurtenissen laat detecteren, zegt Hans Stromeyer, chief medical officer van Monebo , in Austin, TX, dat een draadloos ECG-apparaat heeft ontwikkeld dat als een riem wordt gedragen. En continue monitoring kan gebeurtenissen oppikken waarvan de patiënt zich niet bewust is, zegt hij. Dit heeft een enorm potentieel in de preventieve geneeskunde, omdat het artsen kan helpen bij het opsporen en behandelen van ernstige hartaandoeningen voordat ze vorderen en onherstelbare schade aanrichten.
Het IMEC-team ontwikkelt inderdaad de hartpatch als onderdeel van een groter project, Human++ genaamd, dat gericht is op het ontwerpen van telegeneeskundetechnologieën voor preventieve gezondheid. Door continu de vitale functies van verder gezonde mensen in de algemene bevolking te monitoren, zouden artsen het mogelijk kunnen maken om een verscheidenheid aan ernstige ziekten te voorkomen door vroege detectie, zegt Gyselinckx.
Draadloze thuisgebaseerde monitoring en diagnose begint al te gebeuren, zegt Stromeyer. Het heeft zijn nut bewezen bij langdurig herstel en is veel goedkoper dan ziekenhuisrevalidatie.
Er is ook veel belangstelling voor het gebruik van draagbare hartmonitoren om te helpen bij geneesmiddelenonderzoeken. Dit komt omdat is aangetoond dat een deel van het ECG-spoor, bekend als het QT-segment, een goede indicator is van veranderingen in de hartactiviteit veroorzaakt door medicijntoxiciteit, zegt Stromeyer. Zeer draagbare monitoren zoals het IMEC-apparaat kunnen in een dergelijke toepassing bijzonder nuttig zijn.
Maar voorlopig werkt het IMEC-team eraan om het apparaat in staat te stellen zoveel gegevens vast te leggen als een klinisch ECG kan. Het team werkt ook aan het soepeler maken van de patch met een combinatie van flexibele organische elektronica en dunne-film siliciumelektronica, met als doel de technologie in licentie te geven.