AI helpt de defibrillator denken - Promotieonderzoek van Jos Thannhauser

Nieuws AI helpt de defibrillator denken

30 september 2021

In de toekomst zullen de AED en defibrillator meer kunnen dan nu. Nu kunnen de apparaten patiënten die gereanimeerd moeten worden alleen een schok geven, maar op termijn wordt het, met behulp van kunstmatige intelligentie, mogelijk om meer te zeggen over de toestand van de reanimatiepatiënt. Jos Thannhauser is verbonden aan het Radboudumc en promoveert op donderdag 30 september aan de Radboud Universiteit op zijn onderzoek naar het gebruik van AI bij de AED en defibrillator.

De kans dat mensen een plotselinge hartstilstand buiten het ziekenhuis overleven, is de afgelopen jaren verdubbeld. Dit komt onder meer doordat er op steeds meer plekken in Nederland een Automatische Externe Defibrillator (AED) beschikbaar is, een draagbaar apparaat dat het hartritme, door een schok af te geven weer kan herstellen bij een hartstilstand. Ambulancepersoneel gebruikt in geval van reanimatie een defibrillator die ook het hartritme afleest. Desondanks is de kans op overleving na een hartstilstand buiten het ziekenhuis laag: 10 procent wereldwijd en zo’n 23 procent in Nederland.

Technisch geneeskundige en promovendus Jos Thannhauser denkt dat het beter kan. “Een defibrillator kan alleen maar een schok geven. Een AED is al iets slimmer, want die geeft ook aan of een schok wel of niet geadviseerd wordt. Daar houden de mogelijkheden nu op. Wij denken dat er meer mogelijk is met de elektrische hartsignalen van de patiënt die een defibrillator registreert.”

AI berekent het optimale moment

De afgelopen jaren onderzocht hij die mogelijkheid bij ventrikelfibrilleren, een stoornis in het hartritme waardoor het bloed niet meer rondgepompt wordt. Een defibrillator slaat de gegevens van de patiënten op in het zogenoemde hartfilmpje. Bij een reanimatie worden borstcompressies (hartmassage) en beademingen afgewisseld. Thannhauser: “Tijdens die beademingen kan een ‘slimme’ defibrillator berekenen wat het ideale moment van een schok is: meteen of juist langer doorgaan met hartmassage?”

In Italië loopt onderzoek naar de effectiviteit van zo’n algoritme op de uitkomst van een reanimatie. “In mijn proefschrift laten we zien aan welke eisen zo’n algoritme moet voldoen zodat het ook echt in de praktijk toegepast kan worden. De elektrodes van de defibrillator moeten bijvoorbeeld altijd op dezelfde manier bij de patiënt geplakt worden”, zo vertelt Thannhauser. Het uiteindelijke doel is om deze algoritmes in te bouwen in AED’s en defibrillatoren.

Wel of geen infarct?

Het tweede deel van het promotieonderzoek van Thannhauser richt zich op de oorzaak van de acute hartproblemen. Zit het probleem in het hart zelf, of gaat het om een dichtgeslibd bloedvat? In dat laatste geval is er sprake van een hartinfarct en moet er zo snel mogelijk gedotterd worden. “Maar dat is niet aan de buitenkant te zien. Daarom is het advies altijd te beginnen met reanimeren, los van de oorzaak van de hartstilstand.”

Tijdens ventrikelfibrilleren geeft het hart een ander elektrisch signaal dan bij andere hartproblemen, zo blijkt uit het onderzoek van Thannhauser. Hierop ontwikkelde hij een computermodel, dat in 75 procent van de onderzochte hartstilstanden de infarcten herkent. Thannhauser: “Dit is veelbelovend, maar we moeten nu meer grotere onderzoeken gaan doen. We hopen dit computermodel op termijn in te bouwen in AED’s en defibrillatoren. Op die manier krijgen patiënten precies díe zorg die ze nodig hebben.”

Over het promotieonderzoek

Titel proefschrift: Technical innovations in out-of-hospital cardiac arrest: On the road to a smart defibrillator. Promotoren: Prof. dr. N. van Royen en Prof. dr. MJ de Boer. Co-promotoren: Dr. MA Brouwer en Dr. JL Bonnes. Dit onderzoek voerde Jos Thannhauser uit op de afdeling Cardiologie van het Radboudumc, in samenwerking met de Universiteit Twente. De promotie vindt op 30 september om 14.30 uur plaats in de Aula van de Radboud Universiteit en is hier live te volgen.