De aanwezigheid van blauwe plekken of ander letsel is een van de factoren die op mogelijke mishandeling kunnen wijzen. Maar ook de locatie van een blauwe plek kan een aanwijzing zijn; voor kinderen die leren lopen zijn blauwe plekken op de onderarm niet ongebruikelijk, maar voor oudere kinderen kan dit afweerletsel zijn. Daarnaast beoordeelt de arts bijvoorbeeld of de verklaring van de ouders bij het letsel en bij de ontwikkelingsfase van het kind past. Deze beoordeling door de arts is subjectief. Voor het vaststellen van mishandeling geniet een objectieve methode de voorkeur, zeker voor een rechtbank.
Aanleiding
Daarom is er de afgelopen jaren in het Amsterdam UMC (Locatie AMC) onderzoek gedaan naar het vaststellen van de leeftijd van blauwe plekken. Als het mogelijk is om vast te stellen wanneer een blauwe plek is ontstaan, kan worden uitgezocht wie er op dat moment bij het kind was. Daarnaast is het hebben van meerdere blauwe plekken in verschillende stadia van heling (rood, blauw, geel) een indicator voor langdurige mishandeling. Omdat niet elke blauwe plek even snel heelt, is het dus van belang vast te stellen of de blauwe plekken ontstaan zijn op verschillende tijdstippen, of op hetzelfde tijdstip.
Wat is een blauwe plek precies?
De medische term voor een blauwe plek is hematoom. Wanneer de kleine onderhuidse vaatjes door een klap openscheuren, ontstaat een poel van bloed. Als deze poel vlak onder de huid zit, is het hematoom rood, als de poel wat dieper zit, is het hematoom blauw. De kapotte vaatjes zorgen voor een ontstekingsreactie, waardoor macrofagen naar de plaats van het hematoom migreren. Deze macrofagen ruimen de kapotte bloedcellen op. Ze bevatten enzymen die voor de kleurverandering zorgen. Het hemoglobine, wat het hematoom de rood/blauwe kleur geeft, wordt via een tussenstap omgezet naar bilirubine, wat het hematoom de gele kleur geeft. Soms lijkt een blauwe plek zelfs groen, wat een overlap is van de blauwe en gele kleur. Uiteindelijk wordt het bilirubine afgevoerd en verdwijnt de blauwe plek.
Het kleurverloop van een blauwe plek
De kleurverandering van de blauwe plek verloopt via een vast patroon, globaal: rood – blauw – geel. Jaren geleden is dit kleurverloop vastgelegd in tabellen die bijvoorbeeld zeggen dat een overwegend gele blauwe plek tussen de 4 en 14 dagen oud is. Niet alleen is dit zeer onnauwkeurig en kan het dus niet gebruikt worden in een rechtzaal, ook is er geen rekening gehouden met het feit dat de snelheid waarmee de blauwe plek van kleur verandert variabel is. Deze snelheid van heling is afhankelijk van een heleboel factoren. Zo duurt het voor een grotere blauwe plek langer om helemaal op te lossen, en voor een blauwe plek die diep in de huid zit zal het langer duren voordat het geel zichtbaar is.
Daarnaast zal de blauwe plek in het losmazige weefsel rondom de ogen makkelijk uitzakken, vaak precies tot de bovenrand van de wang waar de huid weer steviger is. Ook de vorm van de blauwe plek heeft invloed op de snelheid van heling; een ronde blauwe plek zal er langer over doen om op te lossen dan een even grote streepvormige blauwe plek. Het blijkt niet mogelijk om al deze factoren in één tabel met kleur/leeftijd te vangen, en een wiskundig model om het verloop van de blauwe plek te beschrijven blijkt noodzakelijk.
Figuur 1: Tijdsverloop van een blauwe plek
Model van een blauwe plek
De vorming en heling van de blauwe plek kunnen beschreven worden met wiskundige formules. Als eerste wordt een grid gedefinieerd met 3 lagen. In de onderste laag van dit grid vormt zich een poel met bloed. Door lysis komt het hemoglobine vrij uit de rode bloedcellen. Het hemoglobine diffundeert in alle richtingen en volgt de wetten van Darcy voor actieve diffusie en Fick voor passieve diffusie. Wanneer het hemoglobine is gediffundeerd tot in de bovenste laag is het zichtbaar voor het oog. Naast diffusie vindt er ook omzetting van hemoglobine naar bilirubine plaats, in het model beschreven met Michaelis-Menten enzym kinetiek. Het bilirubine wordt afgevoerd via het lymfatisch systeem, wat gemodelleerd is door middel van een halfwaarde tijd van het aanwezige bilirubine.
De combinatie van deze verschillende processen is niet lineair, waardoor een analytische oplossing niet mogelijk is. Elke blauwe plek wordt apart gesimuleerd, waarbij rekening wordt gehouden met de verschillende factoren die de snelheid van heling van de blauwe plek beïnvloeden: de dikte van de huid wordt meegenomen door de dikte van de lagen in het grid aan te passen en het type huidweefsel (losmazig of stevig) wordt gemodelleerd door een hogere of lagere diffusie coëfficiënt te gebruiken. Omdat de vorm van grote invloed is op het verloop van de heling wordt deze vorm benaderd door gebruik te maken van een foto van de blauwe plek. De hieruit verkregen vorm van de blauwe plek wordt gebruikt als startvorm in de onderste laag van het grid.
De simulatie verloopt met kleine tijdstappen: in elk tijdstapje diffunderen het hemoglobine en bilirubine, wordt er hemoglobine ongezet naar bilirubine, en wordt er bilirubine afgevoerd. Wanneer het model een simulatie maakt van een blauwe plek is het resultaat een filmpje van heling van de blauwe plek. Daarnaast geeft het model o.a. een overzicht van het verloop van de grootte van het hemoglobine gedeelte van de blauwe plek, en van het bilirubine gedeelte van de blauwe plek. Dit verloop is uniek voor elke blauwe plek en voor elke combinatie van parameters.
Meten van de blauwe plek
Voor het meten van de blauwe plek wordt gebruik gemaakt van een zogenaamde hyperspectrale camera. Deze kan bij elke deel van het lichtspectrum (denk aan de regenboog) een foto maken; bijvoorbeeld; met behulp van een filter bereikt alleen het gele licht de camera waarna de foto wordt gemaakt. Omdat het hemoglobine een andere kleur heeft dan het bilirubine, zal het hemoglobine in een ander deel van het spectrum oplichten dan het bilirubine. Op deze manier kan de hemoglobinecomponent van de bilirubinecomponent worden gescheiden. Met een liniaal in beeld kunnen we precies de afmetingen van de blauwe plek vaststellen. Voor een drietal test-blauwe plekken is deze meting dagelijks herhaald, en voor elk is een verloop van de grootte van de hemoglobine component en van de bilirubine component in tijd verkregen.
Leeftijdsdatering van de blauwe plek
Uit de metingen van de blauwe plek is het verloop in de tijd van de grootte van de hemoglobinecomponent en de bilirubinecomponent verkregen, gegevens die ook uit de simulatie van de blauwe plek gehaald kunnen worden. Alhoewel de tijdstappen tussen de metingen bekend zijn, is de tijd tussen de eerste meting en het ontstaan van de blauwe plek nog onbekend. Om de leeftijd te bepalen, worden eerst een grote set simulaties gedaan van de blauwe plek, met verschillende waarden van o.a. de snelheid van diffusie. Uit deze set wordt bepaald welk gesimuleerd verloop van de groottes het beste past op het gemeten verloop. De leeftijd van de blauwe plek is dan gedefinieerd als de leeftijd van de gesimuleerde blauwe plek ten tijde van de eerste meting. Voor het drietal test-blauwe plekken was het mogelijk om de leeftijd zeer nauwkeurig vast te stellen: voor een jonge blauwe plek (één dag oud) tot op een half uur nauwkeurig, en voor een 5 dagen oude plek tot op een halve dag nauwkeurig.
Toekomst
Er is nog veel onderzoek nodig, maar het ‘proof of principle’ is aangetoond. Grootschalige toepassing in ziekenhuizen en op huisartsenposten vereist een verhoogde gebruiksvriendelijkheid (bv. slechts 3 metingen van de blauwe plek i.p.v. dagelijks), een goedkoper systeem (bv. een simpele set met enkele filters in combinatie met een standaard fotocamera i.p.v. de hyperspectrale camera) en een beschikbaarheid van het simulatie model (bv. online, waar artsen gegevens kunnen uploaden en wetenschappers de simulaties kunnen doen en controleren). Tot die tijd lijkt leeftijdsdatering van blauwe plekken met als doel kindermishandeling beter vast te kunnen stellen wellicht nog toekomstmuziek, maar in elk geval is het wel een stuk dichterbij gekomen.
