Het Erasmus MC werkt aan een nieuwe technologie waarmee zorgverleners bij kunstmatig beademde IC patiënten nauwkeuriger kunnen volgen hoe lucht zich door de longen verspreidt. De zogenoemde 3D Elektrische Impedantie Tomografie (3D EIT) brengt een groter deel van de longen continu in beeld. Daarmee moet het mogelijk worden de beademing beter af te stemmen op de individuele patiënt en longschade zoveel mogelijk te beperken.
Kunstmatige beademing is vaak levensreddend, maar kan ook schade veroorzaken. Bij zieke longen zijn bovendien niet alle delen even ernstig aangedaan. Een te lage beademingsdruk kan onvoldoende ondersteuning bieden, terwijl een te hoge druk longweefsel kan overrekken en beschadigen. Volgens technisch geneeskundigen Annemijn Jonkman en Peter Somhorst is daarom gedetailleerd inzicht nodig in wat er tijdens de beademing in verschillende delen van de longen gebeurt.
Longen realtime in 3D volgen
EIT wordt op de IC van het Erasmus MC al ongeveer twaalf jaar toegepast. Bij de bestaande 2D techniek draagt een patiënt één band met sensoren rond de borstkas. Die meet veranderingen in elektrische weerstand en maakt daarmee zichtbaar hoe lucht zich tijdens de ademhaling door de longen verdeelt.
De nieuwe 3D variant gebruikt twee sensorenbanden. Hierdoor wordt niet alleen een horizontale doorsnede zichtbaar, maar kunnen ook verschillen tussen hoger en lager gelegen delen van de longen worden gevolgd. Tot vijftig keer per seconde ontstaat een nieuw beeld, waardoor zorgverleners de gevolgen van veranderingen in de beademing vrijwel direct kunnen zien.
Dat kan volgens de onderzoekers onder meer waardevol zijn wanneer patiënten weer zelfstandig proberen te ademen. De technologie laat zien in welke mate verschillende delen van de longen aan de ademhaling bijdragen. Op termijn kan deze informatie mogelijk helpen bepalen wanneer en hoe de beademingsondersteuning veilig kan worden afgebouwd.
Beademing beter personaliseren
De noodzaak van een individuele aanpak werd volgens de onderzoekers extra duidelijk tijdens de coronapandemie. Patiënten met dezelfde ziekte bleken sterk te verschillen in de manier waarop hun longen waren aangedaan en in de beademingsondersteuning die zij nodig hadden.
3D EIT moet zorgverleners meer informatie geven om die verschillen aan het bed te herkennen. Tot de komst van EIT waren zij voor gedetailleerde beeldvorming vooral afhankelijk van CT scans, die slechts op specifieke momenten worden gemaakt. Met 2D EIT werd continue monitoring mogelijk. De 3D opvolger moet een groter deel van de longen zichtbaar maken en daarmee een completer beeld opleveren. Door beademing nauwkeuriger af te stemmen, hopen de onderzoekers schade aan longweefsel te voorkomen. Dat kan mogelijk bijdragen aan sneller herstel, minder restklachten en complicaties en kortere ziekenhuisopnames.
NWO subsidie
NWO heeft ruim 900.000 euro subsidie toegekend voor de verdere ontwikkeling van 3D EIT. Jonkman en Somhorst hebben hiervoor samen met IC afdelingshoofd Diederik Gommers een internationaal consortium opgezet.
Daarin werkt het Erasmus MC samen met een medisch technologiebedrijf en onderzoekers van Carleton University in Canada en het Duitse Fraunhofer instituut. De partners ontwikkelen onder meer open source software en algoritmen. Daarmee willen zij niet alleen de verdere ontwikkeling van 3D EIT versnellen, maar de technologie uiteindelijk ook internationaal toegankelijk maken voor onderzoek en toepassing in de intensive care.
Slimme beademingstechnologie
Vorig jaar bleek uit onderzoek van het Catharina Ziekenhuis dat automatische, slimme, beademing op de intensive care de werkdruk van verpleegkundigen kan verminderen en tegelijkertijd de patiëntenzorg kan ondersteunen. Normaal moeten IC-verpleegkundigen de instellingen van beademingsmachines regelmatig handmatig aanpassen.
Een geautomatiseerd systeem kan deze aanpassingen zelfstandig en veilig uitvoeren op basis van de actuele behoeften van de patiënt. Voor verpleegkundigen betekent dit dat ze minder handelingen hoeven uit te voeren. De vrijgekomen tijd kan worden besteed aan andere zorgtaken en persoonlijke aandacht voor patiënten.
