Betere analyse van zwangerschapsdata voorspelt risico’s eerder
Door gezondheidsdata van zwangere vrouwen en hun ongeboren kind beter te interpreteren en benutten, kunnen vroeggeboortes eerder worden voorspeld en hartafwijkingen sneller worden opgespoord. Ivar de Vries, verbonden aan de faculteit Electrical Engineering, onderzocht tijdens zijn promotieonderzoek hoe de beschikbare monitoringsdata van moeder en kind effectiever ingezet kunnen worden. Op 13 mei promoveert hij op dit onderwerp.
In Nederland sterven twee tot drie levensvatbare baby’s per dag aan complicaties voor, tijdens en na de geboorte. De TU/e en Máxima MC (MMC) werken via onderzoek nauw samen om via monitoring van de zwangere vrouw en haar ongeboren kindje deze complicaties eerder op te sporen. Judith van Laar, gynaecoloog in MMC en hoogleraar Signal Processing Systems bij de TU/e, vertelt dat “ondanks de technologische ontwikkelingen het nog steeds moeilijk is om bepaalde complicaties in een vroeg stadium te detecteren.”
Graadmeter
Het onderzoek van De Vries richtte zich op deze vroege detectie. De PhD’er maakte daarvoor gebruik van een monitoringsysteem dat met behulp van elektrofysiologische signalen de hartslag van de moeder en het kind op een patiëntvriendelijke manier meet. Ook brengt het de activiteit van de baarmoederspier in beeld. Een belangrijke graadmeter voor vroeggeboorte. Van Laar ontwikkelde dit systeem samen met Rik Vullings, associate professor bij dezelfde TU/e-onderzoeksgroep, die beiden De Vries bij zijn promotie begeleiden.
Te vroeg opgenomen
“Gynaecologen gebruiken niet alle data en signalen, die beschikbaar komen via de monitoring. Ik bestudeerde die ongebruikte gegevens. Met die data kun je bijvoorbeeld zwangerschapsvergiftiging, een belangrijke oorzaak van een te vroeg geboren kindje, eerder voorspellen”, licht De Vries toe. Door beter in beeld te hebben hoe de zwangerschap verloopt, kunnen gynaecologen een zwangere vrouw gerichter begeleiden. “Je wilt voorkomen dat vrouwen te vroeg of zelfs onnodig in het ziekenhuis worden opgenomen. Dat zorgt voor druk op de zorg die niet nodig is.” Er is volgens de PhD’er veel vraag naar deze kennis: “Bij zo’n kwetsbare patiëntengroep is het belangrijk om het juiste bewijs te leveren. Je kunt niet zomaar iets doen, maar moet aantonen dat het echt werkt.”
Intensieve samenwerking
De Vries zette het onderzoek voort dat zijn beide promotors ruim twintig jaar geleden startten tijdens hun eigen PhD-traject. Vullings vertelt: “Ik werd destijds als engineer gekoppeld aan een clinicus. In mijn geval was dat Judith.” Deze basis zorgde voor een samenwerking die nog steeds bestaat. De afgelopen vijftien jaar werkten ze hard om de monitoring voor gynaecologen te verbeteren. De technologie die ze ontwikkelden, bracht Vullings op de markt via zijn bedrijf Nemo Healthcare. “We werken intensief samen met MMC, omdat ze daar grote studies doen naar de gezondheid van zwangere vrouwen en hun ongeboren kind. Veel patiënten zijn bereidwillig om mee te werken aan dit onderzoek.”
Spilfunctie
De intensieve samenwerking tussen technici en clinici is een grotere meerwaarde om technologische ontwikkelingen in de medische praktijk mogelijk te maken. Daar zijn ze alle drie van overtuigd. Van Laar: “Ivar helpt met dit onderzoek artsen om snellerhun data te analyseren. Met die kennis vervult hij als engineer een spilfunctie binnen onze kliniek. Je wilt nieuwe methodes, zoals deep learning, echt in de praktijk gebruiken.” Het gaat volgens Van Laar verder dan alleen elkaars taal spreken. “Het vakgebied van de ander moet geen blackbox zijn. Ik wilde begrijpen wat Ivar aan het doen was, dus verdiepte ik me in de materie.” Vullings vult aan: “Als engineer verdiep je je in de problemen die artsen ervaren en hoe de technologie kan bijdragen aan een oplossing. Door elkaar beter te begrijpen, bepaal je met elkaar de mogelijkheden en de beperkingen. Dat levert de juiste vraagstukken op, die realistisch haalbaar zijn.”
Vragen stellen
Bij de start van zijn promotietraject had De Vries weinig medische kennis. Door zelfstudie, samenwerking met artsen en het bijwonen van keizersneden raakte hij steeds beter bekend met het medische vakgebied. Ook stelde hij veel vragen, niet alleen aan de zorgverleners maar ook aan de patiënten. “Ik vroeg wat hun wensen waren en wat wel en niet werkte. Zo kreeg ik een goed beeld van waar gynaecologen dagelijks tegenaan lopen.” Met die kennis ontwikkelde hij nieuwe methodes voor de monitoring.
Stapje dichterbij
De Vries blijft betrokken bij het onderzoek, want hij is inmiddels gestart als postdoc en in dienst van zowel TU/e, MMC als Nemo Healthcare. Hij gaat zich verder verdiepen in de technologie en nieuwe toepassingen onderzoeken. “Ik ga er zelf mee door, daardoor komt het niet stil te liggen. We boeken progressie en komen steeds een stapje dichterbij. Ik zie geen reden waarom het nieuwe product er niet gaat komen.” Toch laat het gebruik in de praktijk nog op zich wachten. “Via klinische studies, die een aantal jaar duren, moet het eerst goed getest worden. Mocht tijdens zo’n studie al snel blijken dat het veilig is en goed werkt, dan kan het product eventueel eerder geïntroduceerd worden.”
Versnellen innovaties
Volgens Vullings zit de kracht van de samenwerking tussen MMC, TU/e en Nemo Healthcare in de gezamenlijke ontwikkeling van het monitoringsysteem én de voortdurende verbetering ervan door onderzoek. Die samenwerking komt voort uit het Eindhoven MedTech Innovation Center (e/MTIC). Een initiatief van vijf partners uit de Brainportregio om gezondheidsinnovaties te versnellen. Naast TU/e en MMC, maken Catharina Ziekenhuis, Kempenhaege Centrum voor Epilepsie en Slaapgeneeskunde en Philips onderdeel uit van e/MTIC.
Titel proefschrift
Medical and Technical Perspectives on the Detection and Prediction of Obstetric Complications
Ivar de Vries, faculteit Electrical Engineering
Promotors
Prof. Dr. Ir. R. Vullings
Prof. Dr. J.O.E.H. van Laar
Co-promotor:
dr.ir. M.B. van der Hout-van der Jagt