Als de hartslag van een patiënt die recent een hartchirurgische operatie heeft ondergaan het af laat weten, wordt dit overgenomen door een tijdelijke externe pacemaker. De inzet hiervan bestaat uit de routinematige zorg voor patiënten na hartchirurgie. Bij een groot deel van de patiënten is dit niet nodig, maar bij een ander deel levensreddend! Het plaatsen van tijdelijke epicardiale pacemakerleads gebeurt vooral bij patiënten bij wie een aorta- of mitralisklepoperatie is verricht. Deze patiëntengroep ontwikkelt regelmatig een atrioventriculaire geleidingsstoornis waardoor ernstige bradycardieën ontstaan. De leads die rechtstreeks op het hart zijn geplaatst, worden verbonden met een tijdelijke externe pacemaker. Afhankelijk van de positie van de pacemakerleads kunnen zorgprofessionals op de Intensive Care (IC) daarmee de atria, ventrikels of beide aansturen tot depolarisatie.
Johan Lindhout: ‘De instellingen van een tijdelijke externe pacemaker worden dagelijks gecontroleerd door de IC-arts of IC-verpleegkundige. Tijdens mijn opleiding tot IC-verpleegkundige verbaasde het me dat er geen onderwijs beschikbaar was over deze apparatuur. Het was kennis die alleen aan het bed werd gedeeld. Ik ontwikkelde een passie voor het begrijpen van deze apparatuur en begon met het ontwikkelen van scholingsmateriaal. In de jaren die volgden schaften we een simulator aan waarmee op een veilige manier het instellen van externe pacemakers kon worden getraind. Hiermee zijn we onderwijs gaan aanbieden in het Leids Universitair Medisch Centrum en daarbuiten.
Toen ik in 2023 op een Europees congres in Zwitserland een workshop gaf aan kinder-intensivisten maakte iemand een opmerking die me bij is gebleven: ‘External pacing is like a black box, there is no education available.’ Ik besefte dat er een grote vraag is naar gestructureerd en goed onderwijs. Ik klopte aan bij de opleiding Technical Medicine van de TU-Delft en bood samen met Jeroen Janson, intensivist, een simulatieproject aan als bachelor eindproject. Met de vier studenten deelde ik mijn droom. De bestaande simulator waarmee alleen hartritme gesimuleerd werd, voorzien van alle vitale parameters zoals we die in de dagelijkse praktijk meten. ‘Train as you fight’ werd mijn missie!’
De samenwerking met de TU-Delft startte in 2023 en al snel werd het mogelijk om een arteriële bloeddrukcurve te koppelen aan het gesimuleerde hartritme. Door het ECG-signaal van de bestaande simulator te analyseren, werd er met behulp van MATLAB-code een bijpassende arteriële drukcurve geplot. De hoogte van de bloeddruk reageerde mee met de gesimuleerde hartfrequentie en als een pacemaker werd aangesloten reageerde de bloeddruk ook correct mee als het hartritme sneller werd aangestuurd door de pacemaker.
Het project ging verder als een zogenaamd TM-2 project waarbij steeds een of twee Technical Medicine studenten voor tien weken doorwerkten aan het project. Software-skills werden gecombineerd met medisch inhoudelijke kennis en pacemakertechnologie. Diverse struikelblokken werden overwonnen en de hardware werd geprofessionaliseerd. Zo moest de simulator worden geprogrammeerd om pacemakerdysfunctie correct weer te geven. Dit bleek een van de meest lastige problemen om goed te simuleren. Met hulp van TU-docent Sander Bregman, technisch begeleider van het project, lukte het de studenten hiervoor een goede code te schrijven. In een later stadium werd de code omgezet naar een Python-code. Dit bood nieuwe mogelijkheden en een goed werkend algoritme voor een fysiologisch correct gesimuleerde arteriële bloeddrukcurve. Hierna volgden de parameters Centraal Veneuze Druk (CVD), ademhalingsfrequentie en zuurstofsaturatie.
Nadat verbazing over de afwezigheid van gestructureerd onderwijs zorgde voor een droom en een missie, wordt op dit moment gewerkt aan de realisatie ervan. Het project is nog steeds bezig en diverse unieke features worden in de software ingebouwd. We zijn een samenwerking met een fabrikant aan het opzetten om een professioneel eindproduct te kunnen realiseren. Dan zou deze unieke simulator daadwerkelijk op de markt komen. Er zijn al diverse trainingen gegeven waarbij de simulator is getest en de reacties zijn lovend. De trainingen zijn veranderd van statische trainingen naar real-life scenario’s waarbij de missie ‘Train as you fight’ werkelijkheid is geworden.
De innovatie van technologie in de gezondheidszorg is van levensbelang. Samenwerkingsprojecten tussen ziekenhuizen en studenten van technische universiteiten bieden unieke mogelijkheden voor zorgvernieuwingen en innovaties op het gebied van simulatie en onderwijs. Door de twee werelden met elkaar te verbinden zijn geweldige resultaten mogelijk om ideeën te realiseren.
