Kinderlevens redden in minder rijke landen

Met hun medisch monitoringsysteem voor baby’s in lage- en middeninkomenslanden kunnen arts Niek Versteegde en industrieel ontwerper Bart Bierling wereldwijd in theorie jaarlijks 1 miljoen kinderlevens redden, zo becijferde het Amsterdam UMC. Wat zijn hun plannen?

In 2015 formuleerden de Verenigde Naties dertig duurzame ontwikkelingsdoelstellingen. Naar nummer 3 van deze doelen, ‘Ensure healthy lives and promote well-being for all at all ages’, vernoemden arts Niek Versteegde en industrieel ontwerper Bart Bierling hun bedrijf GOAL 3. En dat is niet voor niets: hun streven is onnodig overlijden van kinderen in ziekenhuizen in lage- en middeninkomenslanden sterk terug te dringen.
Niek Versteegde werkte in 2015 als tropenarts bij het Sengerema Hospital in Sengerema, Tanzania, waar hij een couveuseafdeling opzette. ‘Ik zag daar dat kinderen onnodig sterven aan aandoeningen die heel makkelijk en voor weinig geld te verhelpen zijn, zoals longontsteking of bloedvergiftiging’, vertelt hij. ‘Het probleem is dat de diagnose vaak te laat komt. Bij bloedvergiftiging bijvoorbeeld neemt de overlevingskans met 10 procent af voor elk uur vertraging in de diagnose.’ Helaas is er in lage en middeninkomenslanden vaak geen geld voor dure monitoringssystemen, en als die er wel zijn, dan kunnen ze meestal niet onderhouden of gerepareerd worden. ‘De zorgmedewerkers komen dus handmatig checken of de gezondheid van de baby niet verslechtert. Maar het is regelmatig te druk om dat vaak genoeg te kunnen doen’, zegt Versteegde. ‘Daarom was ik zo enthousiast toen ik in 2018 kennismaakte met Bart, toen nog student Industrial Design, en de monitor zag die hij voor zijn afstuderen ontwikkelde.’

Prijzen en subsidies

Na Bierlings afstuderen in 2019 richtten Versteegde en Bierling het bedrijf GOAL 3 op om een betaalbaar en robuust medisch monitoringssysteem, IMPALA (Innovative Monitoring in PAediatrics in Low-resource settings: an Aid to save lives) genaamd, op de markt te brengen. Ze bouwen aan een netwerk met onder meer Afrikaanse (tropen)artsen en Nederlandse academische ziekenhuizen (Radboudumc, Amsterdam UMC en LUMC). Hun bedrijf telt inmiddels tien medewerkers. De potentie wordt herkend: zo wonnen ze verschillende prijzen en subsidies, waaronder een Europese grant van bijna 3,5 miljoen euro.

1 dollar per dag

Het streven is om IMPALA in 2023 op de markt te brengen. Het systeem zal worden aangeboden als product as a service: ziekenhuizen kunnen het afnemen voor prijzen vanaf 1 dollar per dag, inclusief installatie, training, service en onderhoud. ‘Door  te houden, willen we ons product toegankelijk maken voor een grote doelgroep’, licht Versteegde toe. ‘Daarnaast dwingen we onszelf op deze manier om een kwalitatief goed systeem te maken dat kan blijven draaien in de Afrikaanse ziekenhuizen.’ De ondernemers gaan er vanuit dat ziekenhuizen voor minstens vijf jaar een contract aangaan. ‘Dan zijn de kosten eruit: het systeem plus onderhoud en sensoren zal naar verwachting namelijk minder dan 1100 dollar kosten’, zegt Bierling.

Pilot in Malawi

De eerste prototypes van het IMPALA-systeem worden nu getest in het Queen Elizabeth Central Hospital in Blantyre, Malawi. Bierling is er voor een aantal maanden gestationeerd. ‘Ons pilot-systeem registreert onder andere het elektrocardiogram (ECG) via elektroden op de huid en meet met behulp van licht de zuurstofsaturatie van het bloed’, vertelt Bierling via een online videoverbinding. Verder gebruikt het systeem een bloeddruksensor en een temperatuursensor. Bierling wil daarnaast een ballistografiesensor toevoegen. ‘Dat is een soort matje onder het matras dat ademhaling, hartslag en beweging vastlegt’, legt hij uit. ‘Het zou mooi zijn als we het ECG konden vervangen door zo’n matje, want dat is eenvoudiger in het gebruik en minder kwetsbaar.’

Algoritmes ontwikkelen

De verpleegkundigen kunnen de patiënten aan het bed monitoren met de IMPALA-monitor, maar ook centraal via een tablet meerdere patiënten tegelijk monitoren. ‘We werken aan algoritmen die uit de verschillende metingen kunnen opmaken wanneer de toestand van een kind verslechtert’, legt Bierling uit. ‘Dat doen we onder meer samen met de Malawi Polytechnic, de medische faculteit van de Universiteit van Malawi en het Imperial College London.’ Versteegde: ‘Het gaat verder dan simpelweg opmerken dat de hartslag vertraagt. Denk bijvoorbeeld aan het herkennen van patronen in afwisselend versnellen en vertragen van de hartslag. Dit is ook in de westerse wereld een hot topic: hoe gebruik je hier big data en machine learning voor?’

Hoge verwachtingen

Arts Emmanuel Kafulafula van het Queen Elizabeth Central Hospital heeft hoge verwachtingen van IMPALA. ‘Ik geloof echt dat de zorg voor zieke kinderen erdoor verbetert’, vertelt hij. ‘Een van onze grootste uitdagingen is vroege diagnostiek en monitoring bij opgenomen kinderen. Deze taak ligt bij de verpleegkundigen, maar soms zijn er te veel patiënten en missen ze signalen van iets wat te voorkomen zou zijn geweest.’ Welke uitdagingen ziet Kafulafula voor implementatie in de dagelijkse praktijk? ‘Mensen moeten eraan wennen – niet zozeer het personeel maar vooral de ouders. Die staan niet altijd open voor nieuwe ideeën, zoals zo’n ballistografiesensor. Maar ik denk dat dit vanzelf oplost wanneer er meer bekendheid komt. Andere ziekenhuizen die nog geen monitoringsystemen hebben of kampen met defecte systemen zullen ook zeker geïnteresseerd zijn.’

[kader] Werken in Malawi

Industrieel ontwerper Bart Bierling verblijft een aantal maanden in het Malawiaanse Queen Elizabeth Central Hospital om te werken aan de implementatie van het IMPALA-systeem. Hoe bevalt dat? ‘De samenwerking met ziekenhuistechnici verloopt prima en het is heel gaaf om in het ziekenhuis onderzoek te doen. Er zijn hier overigens best wat mensen opgeleid tot biomedisch ingenieur, maar er zijn te weinig banen, waardoor ze vaak ander werk doen.’ En de technische faciliteiten in Malawi? ‘Ik loop wel aan tegen beperkt internet. Dit interview doe ik via de databundel op mijn persoonlijke mobiel. Verder zijn er wel eenvoudige materialen om bijvoorbeeld apparatuur opnieuw te kalibreren of vast te zetten, maar geavanceerde materialen ontbreken. En als er een onderdeel vervangen moet worden, dan kun je dat niet zomaar bestellen in een webwinkel. Bijna alles moet los vanuit Europa komen. Bij de Malawi Polytechnic is overigens wel een mooi designlab met een 3D-printer, misschien kunnen we daar nog iets mee.’

Verschenen in De Ingenieur, april 2021