Hartpatiënten helpen met sensoren en data

Ruim twee jaar geleden ontstond het idee om samen met Philips Design een project op te zetten op het gebied van efficiëntere zorg en preventie voor patiënten met hart- en vaatziekten. Inmiddels is ook de Hartstichting aangehaakt en is afgelopen zomer het ‘CardioLab’ van start gegaan. Maaike Kleinsmann is directeur en hoofdonderzoeker van het lab. Haar ambities liggen hoog.

Hart- en vaatziekten zijn vandaag de dag de belangrijkste doodsoorzaak. Om het aantal slachtoffers te beperken is vroege opsporing van deze ziekten noodzakelijken. Beter monitoren van hartpatiënten kan helpen om de nadelige gevolgen van de ziekte te beperken. Het CardioLab wil hieraan bijdragen met slimme, data-gedreven innovaties die de kwaliteit van leven van hartpatiënten vergroten en medisch specialisten en hulpverleners beter inzicht geven in de conditie van de patiënt.

Inmiddels zijn de eerste tastbare resultaten van het Cardiolab zichtbaar in de vorm van twee studentprojecten. Bijvoorbeeld het afstudeerproject van Leonard Moonen. Hij ontwierp een product-dienstsysteem voor mensen die lijden aan boezemfibrilleren, een bepaald soort hartritmestoornis. In het begin van deze ziekte zijn de fibrillaties nog zeldzaam. ‘Op dit moment wordt een patiënt slechts 24 tot 48 uur gemonitord, waardoor de kans dat een meting vals negatief uitvalt aanzienlijk is,’ zegt Maaike Kleinsmann.  ‘Dan lijkt er niets aan de hand te zijn, terwijl de patiënt wel degelijk al ziek is.

Om dit probleem op te lossen ontwierp Leonard een toepassing die met behulp van een PPG-sensor op de bovenarm boezemfibrilleren kan herkennen. Dit apparaat kan lange-termijn metingen doen, waardoor de kans aanzienlijk groter wordt dat een afwijking opgemerkt wordt.’ In de toekomst wil Cardiolab ook meer inzicht krijgen in wat iemand in de aanloop naar een fibrillatie deed, om zo de medische wereld van data te voorzien die hem meer inzicht geeft in het ontstaan en het verloop van hart- en vaatziekten.

Nog een voorbeeld is Ally (‘bondgenoot’), een andere product-dienstcombinatie uit het Cardiolab. ‘Ally is gemaakt om mensen te ondersteunen die een groot risico hebben om een hersenbloeding te krijgen, vertelt Maaike. ‘Het bestaat uit een armband, een app en een pod die spraakbesturing mogelijk maakt. Ally monitort de patiënt en kan bijvoorbeeld aan de bel trekken als een patiënt erg gestrest is. Dat is een bekende risicofactor voor een beroerte omdat de bloeddruk dan oploopt’. ‘De pod kan dan bijvoorbeeld adviseren om ontspanningsoefeningen te gaan doen. Maar Ally kan ook de signalen van een beroerte herkennen op basis van data die hij met behulp van de armband meet. De pod kan dan met de patiënt een paar simpele testjes doen en kijken hoe het lichaam daarop reageert. Als er aanwijzingen zijn dat er echt iets mis is zorgt Ally dat er meteen een ambulance gebeld wordt en helpt hij de patiënt om rustig te blijven.’

Deze studentprojecten zijn voorbeelden van de slimme product-dienst combinaties die het Cardiolab moet gaan opleveren. Maar het meest vernieuwende op wetenschappelijk gebied aan het hele project is misschien wel dat dit deze nieuwe product-dienst combinaties vragen om nieuwe ontwerpmethoden, omdat ze een geheel nieuw soort data opleveren. ‘Industrieel ontwerpers zijn van nature gewend om naar de gebruiker te kijken, en daar heel uitgebreid onderzoek naar te doen,’ zegt Maaike. ‘Dat onderzoek is echter vrijwel altijd kwalitatief van aard. Slimme systemen leveren daarentegen contextuele data, afkomstig van sensoren op het lichaam. Daarmee krijg je inzicht in veranderingen in het lichaam op langere termijn die je met de huidige vormen van datacollectie niet boven water krijgt, simpelweg omdat mensen zich van veel gedrag niet bewust zijn. Sensoren registreren allerlei onbewust gedrag wel.’

‘Deze data vormen input voor services die specifiek inhaken op de behoefte van die ene gebruiker. Dit vraagt van de ontwerper om flexibele systemen te kunnen ontwerpen. Cardiolab is geïnteresseerd om methoden te ontwikkelen die de ontwerper hierbij helpt. Daarnaast levert de gezamenlijke input van alle gebruikers data op die andere partijen, zoals artsen en verpleegkundigen kunnen helpen om het verloop van bepaalde ziektes beter te begrijpen. Ontwerper moeten daarom om kunnen gaan met deze vorm van ‘big data’. Ze moeten prototypes kunnen bouwen om data te verzamelen en tests kunnen opzetten om mogelijke variabelen naar boven te halen. En ze moeten de data kunnen analyseren en de resultaten van hun analyse kunnen toepassen. Ook hiervoor zijn nog geen ontwerpmethoden beschikbaar. Het voorgaande laat zien dat er behoefte is aan nieuwe ontwerpmethoden. Daarom gaat er binnenkort een promovendus starten die onderzoek gaat doen naar data-gedreven ontwerpen en de ontwerpmethodes die hiervoor nodig zijn.’

Naast deze data-gedreven innovaties onderzoekt Maaike ook de samenwerking binnen CardioLab zelf. ‘Als je slimme producten en diensten wil maken voor een omgeving die zo complex is als de medische wereld komen daar heel veel partijen bij kijken. Je probeert een heel groot systeem, namelijk de zorg voor hart- en vaatpatiënten, te transformeren. Dat systeem bestaat uit een heleboel visies; een cardioloog kijkt anders naar het systeem dan een patiënt. In een dergelijke situatie moet je als ontwerper mensen meekrijgen in je innovaties en zorgen dat mensen gaan begrijpen waar je mee bezig bent. Dat noemen we ‘collaboratieve design’ en is iets wat me al heel lang interesseert. Het vernieuwde hier is dat we door het gebruik van slimme technologie met nieuwe partijen aan tafel zitten, hetgeen ook de samenwerking uitdagend maakt.  Dus ook daarom is CardioLab voor mij een heel mooi project.’