ENGINEERINGNET.BE - "We maken hierbij gebruik van fotoplethysmografie (PPG)”, zegt Joeri Tulkens, CEO van IntelliProve.
“PPG een optische methode om veranderingen in het bloedvolume te meten in lichaamsdelen, zoals het gezicht, de vingers en de oorlellen. Terwijl het hart bloed pompt, varieert het bloedvolume in de slagaders en haarvaten lichtjes, synchroon met de hartcyclus.
Deze wijzigingen in het bloedvolume in de slagaders en de haarvaten vlak onder de huid leiden tot kleine veranderingen in de kleur van de huid. Die veranderingen zijn meetbaar in het rood/groen/blauw spectrum. Vanuit die metingen kunnen we een PPG-golfvorm en vervolgens gezondheidsparameters berekenen, via signaalverwerking en machine learning (ML) technieken.”
Werkdruk milderen
Het idee voor deze toepassing kwam tot stand tijdens Tulkens' doctoraats-traject gezondheidswetenschappen in het Universitair Ziekenhuis Gent. Hij werd er dagelijks geconfronteerd met de enorme werkdruk in de zorgsector.
“Met aanvankelijk vier mensen bundelen we de kennis op het vlak van ML, computervisietechnologie en klinische patiënten monitoring, om een innovatieve oplossing voor contactloze en snelle gezondheidsmeting te ontwikkelen. Dit leidde in 2021 tot de oprichting van IntelliProve.” Met de software kan een zorgverlener binnen de dertig seconden nauwkeurig vitale gezondheidsparameters en mentale biomarkers meten, zonder gespecialiseerd medisch hulpmiddel of draagbaar elektronisch apparaat.
Hij of zij gebruikt hiervoor een gewone smartphonecamera, gericht op het gezicht van de patiënt. “De zorgverlener (of de patiënt zelf) maakt een korte video-opname van het gezicht. Onze algoritmes berekenen dan de nodige parameters. De software zelf kan geïntegreerd worden op externe zorg- en gezondheidsplatformen.”
Gezicht als bron van info
Het gezicht is over het algemeen een goed doorbloede zone. “Hieruit kunnen we een kwalitatief PPG-signaal extraheren. Tevens is het gezicht een bron van kenmerken (zoals opgetrokken wenkbrauwen en andere unieke patronen) die bruikbaar en waardevol zijn voor de predictie van gezondheidsparameters.
Onze technologie brengt correcties aan voor verschillende variabelen, zoals bewegingen van het gezicht en de camera, lichtvariaties (door detectie van uitschieters en antitrendingfilters) en smartphonevariaties (door resampling-technieken).” Voor elke meting wordt een kwaliteitscontrole uitgevoerd om de videomeetomstandigheden te beoordelen.
Dit omvat onder meer een controle of er voldoende verlichting is en de ideale afstand tussen het gezicht en de camera. Verder wordt bij elke stap van het algoritme de tussenliggende signaalkwaliteit beoordeeld door interne kwaliteitsindices, op basis van wetenschappelijk onderbouwde kwaliteitsstatistieken. Wordt er niet aan de kwaliteitscriteria voldaan, dan worden er geen resultaten geretourneerd.
Medisch certificeringstraject
Sinds begin 2023 is IntelliProve Mental commercieel beschikbaar. Deze is gericht op de meting van geestelijke gezondheidsparameters, zoals hartslagvariabiliteit, stress score, algemene balans van het autonoom zenuwstelsel en het algemene mentale gezondheidsrisico van de gebruiker, eveneens met de smartphone.
“Met IntelliProve Clinic, voor het meten van vitale parameters doorlopen we momenteel de testfase en een medisch certificeringstraject.” Naast het Wit-Gele Kruis, werken hieraan mee: i-mens, Idewe, en vzw Zorg-saam. “Ze testen onze software en vergelijken deze met referentietoestellen, zoals bloeddrukmeters en pulseoximeters. Dit pakket zal commercieel beschikbaar zijn vanaf 2024. We focussen ons op de inzetbaarheid door zorgorganisaties, nog niet op individuele consumenten.”
Toekomstvisie eerstelijnszorg
"Wij kwamen in contact met IntelliProve via onze innovatiemanager Bart Degryse," vertelt Benjamin Willaert, directeur kwaliteit en innovatie bij het Wit-Gele Kruis West-Vlaanderen. "Het verhaal van IntelliProve sloot mooi aan bij onze toekomstvisie voor eerstelijnszorg. Het is een dagelijkse opgave voldoende verpleeg- en zorgkundigen te vinden om alle zorgnoden in te vullen. De eerste lijn vormt hierop geen uitzondering, zodat we op zoek moeten naar nieuwe organisatievormen, processen en methodes om het werk haalbaar te houden. Innovaties zoals deze van IntelliProve kunnen hiertoe bijdragen. We zijn ons ervan bewust dat het geen allesdekkende oplossing is, maar het is wel een waardevolle stap in de juiste richting."
Pilootproject en klinische studie
Het Wit-Gele Kruis liet zijn medewerkers al kennismaken met de toepassing. “We stelden een meetkiosk op, waar ze metingen konden uitvoeren met een tablet. Hierbij waren nog geen patiënten betrokken. De volgende fase zal een pilootstudie zijn (tweede tot vierde kwartaal 2023), waarin we de eerste stappen zullen zetten in het werkveld.
Een projectteam zal de mogelijkheden, randvoorwaarden en eventuele beperkingen in kaart brengen. Dit moet ons duidelijk maken hoe de technologie bij de patiënten thuis zal functioneren. Een derde stap is een klinische studie (begin 2024), die moet leiden tot de validering van de technologie voor medisch gebruik, het implementeren ervan in de dagelijkse werking van de verpleeg- en zorgkundigen.”
Willaert wijst erop dat elke verpleeg- en zorgkundige van het Wit-Gele Kruis de verpleegkundige gegevens van zijn patiënten bijhoudt op tablet, via een op maat gemaakt softwarepakket. "Dit is ook het ideale platform om IntelliProve tot zijn volle potentieel te laten uitgroeien. In 2025 introduceren we een volledig nieuw softwarepakket, Nurse-e. We hopen om er heel snel daarna IntelliProve Clinical te kunnen inbouwen."
Medische, logistieke en financiële voordelen
Aan het gebruik van Intelliprove hangt natuurlijk een prijskaartje. “We denken dat de kostprijs niet zal opwegen tegen de voordelen. Naast de tijdwinst zullen we minder middelen moeten besteden aan investeringen, onderhoud van en herstellingen aan de verschillende meet- en registratietoestellen. En het niet meer moeten reinigen en ontsmetten ervan zal niet alleen tijd besparen maar ook een financiële besparing opleveren.
Aanbestedingsprocedures om toestellen aan te kopen, ijkingen en de ermee verbonden logistieke operaties vallen weg. In de gewonnen tijd kunnen we bij meer patiënten zorgnoden invullen. Dit zal resulteren in een hogere levenskwaliteit van leven voor een grotere groep patiënten. Bovendien krijg je, wanneer elke verpleegkundige hetzelfde systeem gebruikt, een correcter beeld van de gezondheidstoestand van een patiënt. Tenslotte werkt de innovatie contactloos, waardoor je het risico verlaagt om infecties over te dragen."
Toekomstmogelijkheden
De vitale parameters die nu in de Clinic toepassingen zitten, zijn de hartslag, bloeddruk, ademhalingsfrequentie en zuurstofsaturatie. Bij de momenteel gemeten mentale biomarkers zijn de hartslagvariabiliteit, stress score, algemene balans van het autonoom zenuwstelsel en algemeen mentale gezondheidsrisico. Tulkens ziet meer mogelijkheden in de toekomst. “We willen bijvoorbeeld ook de bloedsuikerconcentratie meenemen.”
