Een nieuwe slimme camera, ontwikkeld door onderzoekers van de TU/e en het Catharina Ziekenhuis, kan patiënten automatisch en continu monitoren. Met die slimme camera moeten complicaties voorkomen kunnen worden omdat artsen eerder gewaarschuwd worden en sneller kunnen ingrijpen. De camera is in staat subtiele veranderingen in het gezicht of borst detecteren bij van patiënten die bijvoorbeeld een succesvolle kanker- of hartoperatie ondergaan hebben en voor verder herstel niet meer op de IC hoeven te verblijven.
Patiënten die na een succesvolle operatie voor verder herstel van de IC naar een gewone verpleegafdeling verplaatst worden, worden daar niet meer continu gemonitord. Het is echter van belang dat artsen en verpleegkundigen eventuele optredende complicaties op tijd signaleren. De slimme camera kan daar een belangrijke rol in spelen.
Doorgaans wordt bij deze patiënten op de verpleegafdeling elke zes tot tien uur de hartslag en ademhaling gecontroleerd. Soms vindt die handmatige monitoring op voor de patiënten vervelende momenten plaats. Bijvoorbeeld midden in de nacht, als de patiënt daarvoor wakker gemaakt moet worden. In de tussentijd wordt de patiënt alleen bezocht wanneer deze daar zelf om vraagt. Door de relatieve lange periode tussen de controles is het risico op een onverwacht optredende complicatie relatief groot. De nu ontwikkelde slimme camera kan de continue monitoring van die patiënten voor zijn rekening nemen. "De camera is een uitkomst voor het monitoren van patiënten op de verpleegafdeling”, vertelt Arthur Bouwman, anesthesioloog in het Catharina Ziekenhuis.
Slimme camera monitort vitale functies
De slimme camera die de afgelopen jaren al uitgebreid in het lab getest is, monitort continu de hartslag en ademhaling van een patiënt. Wanneer er iets mis is met een van deze vitale functies, dan worden artsen en verpleegkundigen gewaarschuwd zodat ze direct kunnen ingrijpen. De onderzoekers denken dat de continue monitoring door de slimme camera het aantal complicaties en onverwachte overlijdens, waarvan zo'n 40 procent op de gewone verpleegafdeling plaatsvindt, kunnen verminderen.
"De camera werkt op basis van kunstmatige intelligentie. Hij wordt gericht op de borst en het gezicht van de patiënt. Zo kan hij precies zien of er geen subtiele veranderingen optreden in de kleur van je gezicht of de beweging van je borst, die kunnen wijzen op mogelijke complicaties", vertelt Sveta Zinger, hoofddocent aan de faculteit Electrical Engineering en gespecialiseerd in medische beeldanalyse.
Uit laboratoriumtests is aangetoond dat de slimme camera in staat is om op afstand vitale functies, zoals de hartslag, ademhaling, temperatuur en zuurstofgehalte van het bloed, te meten. De interpretatie van die meetgegevens wordt met behulp machine learning gedaan. “Om te kijken of de camera ook in een klinische omgeving werkt, gaan we een experiment doen op de IC-afdeling van het Catharina Ziekenhuis. Tien patiënten en vijf gezonde vrijwilligers worden acht uur non-stop gevolgd, waarbij we de gegevens van de camera combineren met de meetgegevens van de IC-apparatuur, toch de ‘gouden standaard’ als het gaat om monitoring. Zo kunnen we de camera trainen in situaties die hij nog niet kent, bijvoorbeeld als er minder licht is, of als een patiënt zijn gezicht afwendt", aldus Zinger.
Meerwaarde op verpleegafdeling
Het Catharina Ziekenhuis ziet grote voordelen voor de slimme camera. Het ziekenhuis behandelt veel kankerpatënten en is gespecialiseerd in hart- en vaatziekten. Dit zijn precies de patiëntgroepen waarbij continue monitoring van groot belang is. Zeker waneer ze niet meer op de IC of Medium Care afdelingen hoeven te verblijven.
"Complicaties kunnen het herstel nadelig beïnvloeden en in sommige gevallen zelfs een fatale invloed hebben. Tijdig ingrijpen is dus van groot belang. Bovendien is een camera minder belastend dan regelmatige checks met een elektrocardiogram, waarbij de patiënt elektroden op zijn lichaam krijgt geplakt of een saturatiemeter, waarbij er een clipje over je vinger wordt geschoven om de hoeveelheid zuurstof in je bloed te meten. De patiënt kan dan - voor zover z’n gezondheid dat toelaat - gewoon bewegen en wordt niet beperkt door kabels met elektroden. Niks is zo schadelijk voor een patiënt dan stil in bed liggen", vertelt anesthesioloog Arthur Bouwman.
De verwachting is dat de slimme camera in de toekomst vooral op verpleegafdelingen ingezet zal gaan worden. "Ik denk niet dat de camera ooit de klassieke monitoring in de IC en medium-care kan vervangen. Daarvoor is op die plekken te veel ‘ruis’ die het beeld verstoort. Maar we willen de camera wel gaan testen voor monitoring thuis", aldus Bouwman.
Camera's die gericht worden op mensen. Daarmee rijst meteen de vraag over de privacy. De onderzoekers benadrukken dat de camera alleen geplaatst wordt wanneer de patiënt daar expliciet toestemming voor verleend. Patiënten zijn worden op de camerabeelden niet herkenbaar in beeld gebracht. "De algoritmen die we gebruiken, hebben genoeg aan anonieme pixels", aldus de onderzoekster. Patiënten die dat willen kunnen de camera, tijdelijk, zelf uitzetten. Uiteraard wordt de monitoring van de vitale functies dan ook uitgeschakeld.
Uitgebreid onderzoek
Op dit moment wordt het gebruik en de toepasbaarheid van de camera verder onderzocht. Tijdens dat onderzoek wordt onder andere ook gekeken naar het effect van de camera's op de patiënten. Bijvoorbeeld of de camera's al dan niet als prettig ervaren worden. Maar ook of ze gebruiksvriendelijk zijn en het aantal keren dat een vals alarm gegeven wordt, beperkt blijft. Ook wordt onderzocht hoe machine learning artsen en verpleegkundigen kan helpen bij het interpreteren van de enorme hoeveelheden data die de camera’s verzamelen, zodat ze betere klinische beslissingen kunnen nemen.
De eerste resultaten van dat onderzoek worden in de zomer van dit jaar verwacht. Het FORSEE-project, een initiatief van het Eindhoven MedTech Innovation Center (e/MTIC), en gesubsidieerd door ZonMw, NWO, de Hartstichting en de Dutch CardioVascular Alliance (DCVA), duurt uiteindelijk vijf jaar.
