Stappen maken op weg naar een veilige en stille neonatale intensive care. Op dat thema is Gabriele Varisco op dinsdag 21 maart gepromoveerd aan de afdeling Applied Physics van de Technische Universiteit Eindhoven. Varisco onderzocht op welke manieren vroeggeboren kinderen in neonatale ICU´s optimaal bewaakt kunnen worden. Hierbij maakte hij onder meer gebruik van kunstmatige intelligentie, concentreerde hij zich op het minimaliseren van valse alarmen en het eerder ontdekken van apneu bij vroeggeboren kinderen.
Gabriele Varisco heeft manieren onderzocht om vroeggeboren kinderen in neonatale ICU’s beter te kunnen bewaken. Zo kan de bewaking van de patiënt worden verbeterd en ontstaat een veiligere en stillere neonatale ICU. Daarbij heeft hij zich gericht op het minimaliseren van valse alarmen en het beter interpreteren van risico’s bij vroeggeboren kinderen met apneu, die in het ene geval veel minder hoog zijn dan in het andere.
Alarmmoeheid voorkomen
Bewakingsmonitoren houden het hart en de ademhaling van vroeggeboren baby´s in Neonatale Intensive Care Units scherp in de gaten. Als er iets niet goed is, bijvoorbeeld een verlaagde hartslag of onrustige ademhaling, kan er een alarm afgaan. Helaas zijn er ook regelmatig valse alarmen. Zo´n vals alarm brengt onrust bij de ouders en bij de medewerkers en dat is ook weer niet goed voor de baby.
Promovendus Gabriele Varisco vertelt op de website van Máxima MC: “Een vals alarm kan leiden tot stress bij de patiënt en bij familieleden, terwijl het de zorgverleners dwingt hun aandacht te richten op het betreffende kind; ook al is er niets aan de hand. Het zou fantastisch zijn als het aantal valse alarmen verminderd zou kunnen worden. Ook kunnen veel valse alarmen zorgen voor alarmmoeheid bij medewerkers waardoor ze minder alert of zelfs niet meer reageren.”
Fysiologische onrijpheid op neonatale ICU
Vroeggeboren kinderen lopen vanwege hun fysiologische onrijpheid per definitie een groot risico op medische complicaties. Het is bekend dat te vroeggeboortes kwetsbaar zijn en erg gevoelig zijn voor prikkels. Zodoende is het belangrijk als te vroeg geboren baby’s in een prikkelvrije omgeving kunnen vertoeven. Een goed voorbeeld hiervan vinden we onder meer op de in mei 2022 geopende hightech Neonatale Intensive Care Unit van het Radboudumc. Daar heeft ieder patiëntje bijvoorbeeld zijn of haar eigen kamer en is op innovatieve wijze overal zoveel mogelijk rust en privacy gerealiseerd.
Minder alarm geeft meer rust
De gepromoveerde wetenschapper geeft een aantal mogelijkheden aan om het aantal alarmen te minimaliseren. Hij keek samen met het team van de NICU en van e/MTIC naar manieren om het aantal alarmen te verkleinen en daarbij toezicht te kunnen blijven houden op de staat van het kind. Een nieuwe strategische benadering bleek goed te werken. “Het alarmbeheer binnen een NICU is verbeterd door eerst een nieuwe alarmbeheersoplossing in te voeren en daarna de alarmen en protocollen te optimaliseren. Dit heeft geleid tot een aanzienlijke vermindering van het aantal alarmen, terwijl de zuurstofsaturatie bij patiënten verbeterde en er zich minder kritieke situaties voordeden. Dit leidde tot een vergroting van de patiëntveiligheid.”
AI op Neonatale ICU
Vervolgens werd gebruik gemaakt van artificiële intelligentie die voorspelt wanneer er onmiddellijke actie van een zorgverlener is vereist. Daarvoor zijn rapportages verzameld over alarmsituaties die de AI analyseerde en daaruit rolden vervolgens veelbelovende resultaten die in de toekomst kunnen leiden tot relevantere alarmen. Tot slot heeft Varisco, door de variatie in hartslagen te onderzoeken, kunnen bevestigen dat interventie met muziektherapie door ouders of begeleider kan leiden tot een verminderd stressgehalte bij vroeggeboren kinderen. En dat leidt weer tot een verhoging van patiëntstabiliteit.
Apneu-alarmen screenen op relevantie
Een ander deel van het onderzoek met de titel ‘Monitoring the critical newborn. Towards a safe and more silent neonatal intensive care unit’ focuste zich op apneu bij vroeggeboren kinderen. Dat is een probleem dat zich veel voordoet bij volwassenen maar dus ook bij vroeggeboortes. Betreffende baby’s hebben problemen om hun ademhaling goed te reguleren en stoppen vaak met ademen. Die apneu wordt bij de baby’s in verband gebracht met verschillende medische complicaties, maar in de praktijk blijkt een apneu-alarm vaak niet relevant. Uit sommige onderzoeken blijkt zelfs dat 65% van deze alarmen vals of irrelevant zijn. Om die reden heeft Varisco, een al eerder ontwikkeld algoritme voor het herkennen van apneu bij vroeggeboren kinderen, geoptimaliseerd.
Algoritme herkent risicovol apneu
Bij gebruik van het best presterende model waren Varisco en zijn collega’s in staat om in 93% van de gevallen centraal apneu gevolgd door bradycardie (waarbij de hartslag te langzaam is) correct te signaleren. Deze vorm van apneu is de meest kritieke vorm en het is dus belangrijk dat die zo snel mogelijk wordt herkend. Het nieuwe model is beduidend sneller dan het vorige algoritme en kan in de toekomst volgens de onderzoeker waarschijnlijk ingezet worden in klinische bewakingsmonitoren.
Variscu is blij met de uitkomsten van zijn onderzoek die in de praktijk goed bruikbaar zijn. “In dit onderzoek hebben mijn collega’s en ik laten zien dat het mogelijk is het aantal alarmen in NICU’s veilig te verlagen door het optimaliseren van de workflow, het herzien van de protocollen, de invoering van nieuwe therapeutische interventies en het gebruik van artificiële intelligentie. Het onderzoeksteam kijkt er naar vooruit om het onderzoek verder uit te breiden met data van andere ziekenhuizen zodat de veelbelovende resultaten kunnen worden gevalideerd.”
