Haga Ziekenhuis, Fitbit en Google Cloud trekken samen op in onderzoek hartziekten

Deze week maken cardiologen van het Haagse Haga Ziekenhuis, Fitbit en Google Cloud bekend de handen ineen te slaan. Doel van de ME-TIME studie is om patronen en afwijkingen te ontdekken die verband houden met bepaalde hartaandoeningen. De cardiologie-poli leent 100 Fitbit smartwatches uit aan hartpatiënten. Het Haagse ziekenhuis is een van de eerste zorginstellingen die het dataplatform van Fitbit en Google in gebruik neemt. 

Het doel van het onderzoek, dat zich in eerste instantie richt op 100 patiënten van het Haga Ziekenhuis, is om patronen en afwijkingen te ontdekken die verband houden met bepaalde hartaandoeningen, met behulp van Fitbit Charge 5 smartwatches en AI-gestuurde analyses.

Voor cardioloog dr. Ivo van der Bilt van het Haga Ziekenhuis, die het onderzoek leidt, was technologiebedrijf Google – sinds 2021 de eigenaar van Fitbit – een logische partner. “Om gepersonaliseerde zorg te kunnen leveren en om meer te leren over het ontstaan en de ontwikkeling van hartziekten, hebben we data nodig. Google levert een dataplatform om data te verzamelen en te analyseren, waarmee ons team vervolgens algoritmes kan gaan ontwikkelen. Naast onze klinische expertise en een promovendus van de TU Delft die onderzoek doet, is Google onmisbaar als de technische partner en provider voor generieke cloud- en AI-middelen.”

Naast Google Cloud is Fitbit partner in het hartonderzoek, met de naam ME-TIME studie. In het Haga Ziekenhuis worden 50 patiënten met boezemfibrilleren en 50 hartpatiënten uitgenodigd om mee te doen met het onderzoek. De controlegroep bestaat uit 100 vrijwilligers zonder hartaandoening. Het ziekenhuis kocht 100 modellen van de Fitbit Charge 5, die patiënten vervolgens drie maanden in bruikleen krijgen.

“In dit onderzoek hopen we met behulp van AI en wearables meer te gaan leren over de ziekte-specifieke patronen. Welke dataclusters en verschillen in hartritmes zien we bij de gezonde groep en de twee groepen hartpatiënten? Zijn er verschillen in hartritme tussen man en vrouw, en welke rol speelt afkomst? Door meer data te verzamelen en data-analyses te doen met behulp van kunstmatige intelligentie, hopen we in de toekomst met een zo hoog mogelijke waarschijnlijkheid hartziekten te kunnen voorspellen en op den duur mogelijk voorkomen.”

“Meer doen met minder geld”

De cardioloog schetst waarom onderzoek met deze nieuwe technologie hard nodig is. “Den Haag is een van de drukst bevolkte steden in Nederland. We verwachten een groei in het aantal hartpatiënten van vijf procent per jaar, terwijl zorguitgaven gekort worden en we willen besparen. Kortom, we moeten meer doen met minder geld.”

“Boezemfibrilleren en hartfalen zijn twee veelvoorkomende en chronische hartziekten, die tot veel ziekenhuisopnamen leiden. Een van de manieren om die influx aan patiënten te kunnen reguleren is om patiënten consumentenelektronica aan te bieden en te kijken of we ziekte-specifieke patronen kunnen herkennen in hun data. Hoe kunnen we patiënten eerder opsporen, behandelen en ziekenhuisopnamen voorkomen, dat is de grote vraag.”

Cardioloog Ivo van der Bilt (foto: AD/Haga Ziekenhuis)

Hartritme controleren

In tegenstelling tot de hartslag was het hartritme tot voor kort moeilijker om te meten. Om afwijkingen of hartziekten op te sporen was een elektrocardiogram (ECG) nodig, een meting via een aantal elektroden op het lichaam. De beperking is dat dit onderzoek maar een momentopname is: afwijkingen die zich op dat moment niet voordoen, blijven onder de radar.

In de afgelopen jaren kwamen er apps zoals FibriCheck en wearables zoals de Apple Watch en Fitbit’s nieuwste activity trackers en smartwatches op de markt die naast hartslag ook hartritme – en afwijkingen in dat ritme – kunnen opsporen. De FibriCheck app analyseert onregelmatigheden in hartritmes door een meting uit te voeren via de camera van een smartphone. Fitbit’s nieuwe algoritme claimt een continue meting uit te voeren via de optische hartslagsensor (PPG) in de wearables. De sensor verzamelt passief hartritmemetingen gedurende de dag, die vervolgens worden geanalyseerd door een algoritme om eventuele onregelmatigheden op te sporen. Die functie is sinds kort beschikbaar is voor gebruikers in verschillende landen in Europa, inclusief Nederland. Het algoritme is beschikbaar voor de Fitbit Charge 5, Charge 4, Luxe, Inspire 2, Inspire 3, Sense, Sense 2 of de Versa 2, 3 en 4.

8000 datapunten per dag

Voor cardioloog Van der Bilt zit een grote toegevoegde waarde in de continue metingen die de wearables uitvoeren. “Als ik patiënten in mijn spreekkamer vraag hoe het met ze gaat, krijg ik niet makkelijk boven tafel dat ze ’s nachts een uur lang een hartslag van 140 hadden. Of dat er een grote variatie in hun hartslagfrequentie zit. We zijn met name geïnteresseerd in hartritmes en hartfrequenties van deelnemers, omdat die – naast de hartslag – een belangrijke indicator van hartziekten kunnen zijn.”

“De PPG-sensor in de Fitbit Charge 5 verzamelt 8000 data-punten per dag van een gebruiker en stuurt die data naar het Fitbit dataplatform. In die datawolk willen we naar patronen en variaties zoeken. 8000 datapunten per dag van 200 deelnemers is een onderzoeksmethode die we nog niet eerder op deze schaal hebben toegepast. Door mee te doen aan deze studie wordt hun data aangesloten op het dataplatform en daarmee gaan we aan de slag. Die verschillen en patronen gaan we met behulp van AI analyseren, om zo hopelijk nieuwe inzichten op te doen over veelvoorkomende hartaandoeningen.”

Google Cloud en Fitbit in de zorg

Deze week kondigen Google Cloud en Fitbit ook een nieuwe dienst aan: Device Connect for Fitbit, een van de eerste gezamenlijke initiatieven sinds Google Fitbit in 2021 overnam. Met die dienst willen de tech-bedrijven ziekenhuizen en zorgaanbieders ondersteunen bij het verzamelen en verwerken van gegevens van wearables. Onderzoekers, life sciences bedrijven en zorginstellingen kunnen met de service de Fitbit-gegevens van hun patiënten - die daarvoor toestemming hebben gegeven - inzien en analyseren via de Fitbit Web API. Fitbit en Google benadrukken dat gebruikers de controle hebben en houden over welke gegevens ze willen delen, en dat veilige gegevensopslag en bescherming wordt gegarandeerd.

Cardioloog Van der Bilt denkt dat partnerships met data- en technologiebedrijven onontbeerlijk zijn in de toekomst. “Om de zorg te digitaliseren zullen zorgprofessionals en data scientists elkaar moeten vinden en samenwerken. Het liefste zou ik alle patiënten zo’n apparaatje willen meegeven, om proactief hun gezondheid te checken en te vragen of ze willen langskomen wanneer we onregelmatigheden in hun hartritme zien.”

Het Haga Ziekenhuis, Fitbit en Google Cloud verwachten aan het einde van 2023 de eerste resultaten uit de ME-TIME studie. “Omdat we het dataplatform opgezet hebben en daarmee ook aan thuismonitoring gaan doen, verwacht ik nu al dat we de patiëntenzorg kunnen verbeteren”, aldus Van der Bilt. “Stel je voor dat door dit soort technologieën twintig procent van de 50.000 patiënten per jaar niet meer naar het ziekenhuis hoeft te komen, en thuis gemonitord kan worden. Dat heeft een enorme impact op het Haga Ziekenhuis.”

Open datasets en algoritmes

Voor Van der Bilt en zijn collega’s houdt het onderzoek niet op na drie maanden data verzamelen en vervolgens analyseren. “We ontwikkelden een Data Protection Impact Assessment (DPIA) waarin de samenwerking met Google Cloud en Fitbit, en waarborgen om data veilig op te slaan en te gebruiken vastgelegd zijn. We staan open om die te delen met collega’s, dit is wat wij denken dat het beste is.”

Hij besluit: “Ik zou het mooi vinden als we meer kennis en inzichten delen. Het brengt de medische gemeenschap verder als we algoritmes of datasets open source maken en extern kunnen valideren, in andere ziekenhuizen. Dat brengt het onderzoek naar hartziekten een stap verder en dat zie ik als de grootste toegevoegde waarde.”