In de neurologische intensive care telt elke minuut. De hersenen zijn extreem gevoelig voor zuurstoftekort en kunnen al binnen enkele minuten onherstelbare schade oplopen. Toch blijkt uit de praktijk dat traditionele monitoringmethoden niet altijd een volledig beeld geven van de toestand van het brein. Dat inzicht vormde de aanleiding voor een klinische studie onder leiding van de Braziliaanse intensivist Carlos Nassif, verbonden aan onder meer Hospital 9 de Julho.
De studie richtte zich op een nieuwe, niet-invasieve technologie die hersendynamiek meet via subtiele bewegingen van de schedel. Deze innovatie, ontwikkeld door de Braziliaanse startup brain4care, biedt volgens de onderzoekers een fundamenteel andere manier van kijken naar hersenmonitoring en kan mogelijk hersenschade bij kritisch zieke patiënten voorkomen.
Grenzen bestaande meetmethoden
Op IC’s wereldwijd baseren artsen hun beslissingen grotendeels op parameters zoals intracraniële druk (ICP) en cerebrale perfusiedruk (CPP). Deze waarden geven inzicht in de druk in de schedel en de doorbloeding van de hersenen. Internationale richtlijnen stellen dat patiënten veilig zijn zolang deze parameters binnen bepaalde grenzen blijven.
De praktijk blijkt echter complexer. Nassif zag patiënten bij wie alle waarden ‘normaal’ waren, maar die toch tekenen van hersenschade ontwikkelden. Uit zijn onderzoek bleek zelfs dat meer dan 80 procent van de patiënten een te lage zuurstoftoevoer in het hersenweefsel had, ondanks ‘veilige’ ICP- en CPP-waarden. Dit wijst op het risico van zogenoemde stille hersenschade, die niet direct zichtbaar is via standaardmonitoring.
De gouden standaard om zuurstof in hersenweefsel te meten, de PtiO₂-methode, vereist een invasieve ingreep waarbij een sensor direct in de hersenen wordt geplaatst. Door de complexiteit en kosten is deze techniek slechts beperkt beschikbaar, vooral in gespecialiseerde ziekenhuizen.
Niet-invasieve sensor
De brain4care-technologie biedt een alternatief zonder chirurgische ingreep. Een sensor, bevestigd met een hoofdband, registreert minuscule bewegingen van de schedel die samenhangen met de hartslag. Deze signalen worden vertaald naar informatie over intracraniële compliance: het vermogen van de schedel om volumeveranderingen op te vangen zonder dat de druk stijgt.
Op basis van deze data kan het medisch team vroegtijdig signaleren wanneer de hersenen onder druk staan, nog voordat traditionele parameters afwijkingen tonen. Dit maakt een proactieve aanpak mogelijk, waarbij artsen ingrijpen voordat schade ontstaat, in plaats van pas te reageren als de situatie verslechtert.
Daarnaast maakt de technologie het mogelijk om behandelingen te personaliseren. Zo kan per patiënt worden bepaald welke bloeddruk optimaal is voor de hersendoorbloeding. Dit is van groot belang, omdat de ideale waarden variëren afhankelijk van leeftijd, medische voorgeschiedenis en het verloop van de aandoening.
Goede resultaten
De klinische studie vergeleek twee groepen patiënten: één groep kreeg standaardzorg volgens internationale richtlijnen, terwijl de andere groep daarnaast werd gemonitord met de brain4care-technologie. De resultaten zijn opvallend.
Het sterftecijfer in de groep met de nieuwe monitoring was aanzienlijk lager (5,88 procent tegenover 37,25 procent). Ook het aantal patiënten dat het ziekenhuis verliet met behoud van functionele zelfstandigheid was hoger (58,8 procent versus 27,5 procent). Bovendien verbleven patiënten korter op de intensive care en in het ziekenhuis, wat leidde tot een snellere doorstroming van bedden.
Naast medische voordelen zijn er ook economische implicaties. Kortere opnames en minder heropnames leiden tot aanzienlijke kostenbesparingen. In de studie werd een besparing van ruim 68.000 Braziliaanse real (ruim 11.000 euro) per patiënt berekend, mede door een lager percentage heropnames.
Potentie voor bredere toepassing
De impact van deze technologie reikt verder dan alleen traumatisch hersenletsel of beroertes. Wereldwijd krijgen jaarlijks miljoenen mensen te maken met hersenletsel, en betere monitoring kan hun uitkomsten aanzienlijk verbeteren. De niet-invasieve aard van de sensor maakt toepassing bovendien toegankelijker voor ziekenhuizen met verschillende niveaus van infrastructuur.
De technologie opent ook mogelijkheden voor andere patiëntgroepen, zoals mensen met septische shock. Bij deze ernstige aandoening wordt vaak gefocust op organen zoals hart, longen en nieren, terwijl de hersenen minder aandacht krijgen. Dit kan leiden tot neurologische problemen op de lange termijn.
Volgens Nassif is het uiteindelijke doel helder: patiënten niet alleen laten overleven, maar hen ook een kwalitatief goed leven laten hervatten. De technologie van brain4care draagt daaraan bij door nauwkeurige, continue en patiëntgerichte monitoring mogelijk te maken, zonder invasieve ingrepen.
Met deze innovatie laat Brazilië zien dat geavanceerde medische technologie niet per definitie complex of kostbaar hoeft te zijn. Door slimme toepassing van sensortechnologie en data-analyse ontstaat een nieuwe standaard voor hersenmonitoring, waarin precisie, toegankelijkheid en patiëntgerichtheid centraal staan.
Monitoring innovatie
Vorig jaar ontwikkelden onderzoekers van de Penn State Universiteit een innovatieve, haarachtige EEG-elektrode die langdurige en niet-invasieve hersenmonitoring mogelijk maakt. De ultradunne, flexibele elektrode wordt met een bioadhesieve inkt direct op de hoofdhuid aangebracht, waardoor traditionele gels, draden en omvangrijke apparatuur overbodig worden.
Dit verhoogt het comfort en zorgt voor stabielere metingen. Gemaakt van 3D-geprint hydrogelmateriaal biedt deze elektrode vergelijkbare prestaties als conventionele EEG-systemen, maar met betere huidcontacten en consistente signaalkwaliteit, zelfs bij gebruik langer dan 24 uur. Dit maakt de technologie geschikt voor continue monitoring bij aandoeningen zoals epilepsie en slaapstoornissen.
