Nu nog is het mensenwerk, maar de komende jaren zullen geautomatiseerde systemen steeds meer hersendiagnoses met het EEG gaan stellen. Ook kunnen we dan het brein beter bewaken in kritieke situaties, in de operatiekamer of intensive care. Dat zegt Michel van Putten op donderdag 10 december 2009 bij zijn inauguratie als hoogleraar Klinische Neurofysiologie aan het instituut MIRA van de Universiteit Twente.
Van Putten is neuroloog/klinisch neurofysioloog aan het Medisch
Spectrum Twente. Hij richt zich op de diagnostiek en therapie van
epilepsie, beroerte en chronische pijn. Bij deze aandoeningen is
het EEG een belangrijk 'meetinstrument'. Alleen al in Nederland
worden per jaar ruim 200.000 EEG's gemaakt en door medisch
personeel beoordeeld.
Bij deze EEG-monitoring zal de arts steeds meer ondersteuning
krijgen van geautomatiseerde systemen, zegt Van Putten. Dat kan
dankzij de toenemende technische mogelijkheden tot digitalisering,
modelvorming en simulatie. Op termijn nemen computermodellen de
eindbeoordeling van de arts wellicht helemaal over. "Dit maakt veel
langduriger EEG-metingen mogelijk, tot een duur van enkele dagen.
Het geavanceerde systeem zal niet alleen de diagnostiek van
epilepsie, maar de algehele bewaking van de hersenfunctie op de
Intensive Care verbeteren."
Video 1: Hersensignalen bij een rat tijdens een epileptische
aanval: Dit illustreert goed, dat een abnomale (toegenomen)
koppeling tussen hersengebieden aawezig is.
EEG-bewaking
Patiënten op de operatietafel of in de intensive care lopen het
risico op hersenbeschadiging, vooral door problemen met de
doorbloeding of epileptische activiteit. Dit wordt niet altijd
tijdig onderkend, aldus Van Putten. "Het EEG is zeer geschikt om de
hersenfunctie te monitoren, maar als het medisch personeel dit op
de klassieke wijze moet interpreteren, is het bijna ondoenlijk.
Zeker als de metingen dagenlang duren, tijd die ook nog eens afgaat
van andere zorgverlening, biedt de ondersteuning van nieuwe
computermodellen uitkomst."
Ten behoeve van EEG-bewaking heeft Van Putten verschillende
kwantitatieve EEG-technieken ontwikkeld, waaronder de Brain
Symmetry Index (BSI). Hiermee wordt de essentie uit een EEG
gehaald en omgezet naar een duidelijk signaal en zelfs naar
geschreven tekst. Een eerste prototype wordt al op de intensive
care geëvalueerd. Doorontwikkeling van deze techniek gebeurt in
nauwe samenwerking met het Medisch Spectrum Twente en het UMC
Nijmegen.
Video 2: EEG illustratie: Elk klein vierkantje visualiseert
de interactie tussen twee hersengebieden. Na 10 seconden wordt
toenemend een gesynchoniseerd netwerk zichtbaar, als uiting van een
gegeneraliseerd insul (blauw=weinig interactie, rood=veel
interactie).
Simulatie
Naast EEG-bewaking onderzoekt Van Putten twee andere methoden:
simulatie en modelvorming. "Beide zijn voor de ontwikkeling van
nieuwe behandelmethoden van groot belang. Zoals de chirurg nu al op
een virtuele patiënt kan beoefenen, gaan wij ook in de neurologie
de behandeling van een aantal aandoeningen eerst simuleren in een
patiëntspecifiek model. Neem epilepsie. Het percentage patiënten
dat niet goed met medicatie valt te behandelen is al tientallen
jaren constant, ongeveer 25%. En bij deze patiënten valt momenteel
vaak niet goed te voorspellen óf en hoe ze op anti-epileptica
reageren. De behandeleffecten zijn hierdoor moeilijk te evalueren.
Met simulatie en modelvorming lukt dat beter."
Daarnaast richt Van Putten zich op zogenaamde neuromodulatie.
"Neuronen, de elementaire bouwstenen van de hersenen, kunnen zich
in de hersenen of in het ruggenmerg 'onjuist' gaan gedragen. En
neuromodulatie is dan een fascinerende techniek om dit gedrag bij
te sturen. Voor nogal wat ziektes van het centrale zenuwstelsel is
die correctie zeer gewenst. Denk opnieuw aan epilepsie, maar ook
aan pijn, depressies, of de ziekte van Parkinson. Hierbij worden
met neuromodulatie soms spectaculaire effecten verkregen."
Video 3: Simulatie, zoals die zich bij epilepsie zou kunnen
voordoen: in eerste instantie doorloopt het balletje een periodieke
beweging (limietcyclus). Door verandering van het landschap
verandert deze beweging en ontstaat een stabiel evenwicht. Door
langzaam herstel keert de limietcyclus terug, maar pas aan het
einde als het originele landschap terug is.
De leerstoel Klinische Neurofysiologie aan de Universiteit
Twente is uniek, omdat tot nog toe alle leerstoelen met die naam
waren verbonden aan Academisch Medische Centra. De neurologie &
klinische neurofysiologie van de toekomst vraagt om een toenemende
technische input, benadrukt Van Putten. "Met de opleiding
Technische Geneeskunde voorziet de Universiteit Twente dan ook in
een grote behoefte."
De inaugurele rede "Kleine Signalen van Grote Waarde" is
op aanvraag elektronisch verkrijgbaar.
