Meer dan 300.000 mensen in Nederland hebben last van hartritmestoornissen. Dit zorgt voor verschillende klachten variërend van vervelend tot levensbedreigend. Er zijn behandelingen voor, maar die hebben vaak hun beperkingen. Om echt tot een goede behandeling te komen, moeten we eerst beter begrijpen hoe hartritmestoornissen ontstaan. Natasja de Groot doet daar onderzoek naar. Zij is cardioloog-elektrofysioloog aan het Erasmus MC én hoogleraar aan de TU Delft. Haar metingen direct op het hart zorgen voor unieke data en kennis.

Bij hartritmestoornissen zorgt een verstoorde elektrische geleiding er voor dat het hart vertraagt, versnelt of onregelmatig klopt. De oorzaak kan op verschillende plekken in het hart liggen. Het zorgt er in alle gevallen voor dat het hart inefficiënt werkt en het lichaam onvoldoende zuurstof krijgt. Mensen die er mee te maken hebben zijn vaak moe, duizelig of kortademig, of hebben pijn op de borst. Hevige ritmestoornissen kunnen leiden tot een hartstilstand.

“Er bestaan wel medicijnen die aangrijpen op de ionenhuishouding van de hartcellen”, legt Natasja uit. “Maar die zijn vaak maar weinig effectief en veroorzaken vervelende bijwerkingen. Vooral jonge mensen willen we die medicijnen niet langdurig geven. Ook bestaan er behandelingen met hartkatheterisatie, maar die geven vaak op de lange termijn matige resultaten – met name bij patiënten met aangeboren hartafwijkingen.”

Mechanismen begrijpen

Wanneer het duidelijk is welke mechanismen ten grondslag liggen aan hartritmestoornissen, kunnen er andere, betere behandelingen voor worden ontwikkeld. Met die gedachte is Natasja een bijzonder onderzoek gestart. “Sinds 2010 vragen we iedereen die in het Erasmus MC een openhartoperatie ondergaat, of ze willen meewerken aan ons onderzoek. Tijdens de operatie voeren we dan metingen uit direct op het hart en verzamelen zo unieke data over elektrische geleidingen in het hart.”

De hartchirurgen zijn erg betrokken en volgen de ontwikkelingen van het onderzoek op de voet. “We zijn gestart met een elektrode op de vinger van de chirurg. Die moest daarmee voorzichtig over het hart bewegen om zo de metingen te doen. Een lastige klus omdat het niet zo duidelijk was waar de chirurg al was geweest. Inmiddels is onze werkwijze een stuk verfijnd, met dank aan de TU Delft die sinds 2014 partner is in het onderzoek.”

Nog dezelfde dag naar Delft

De samenwerking is min of meer per toeval ontstaan. “Ik had een probleem met het ontvangen van de signalen, wilde nauwkeuriger meten en de data beter kunnen analyseren. Daarvoor klopte ik aan bij een collega hier in het ziekenhuis en hij kende wel iemand aan de TU Delft. Nog dezelfde dag ontmoette ik Alle-Jan van der Veen en Wouter Serdijn van de afdeling Microelectronics in Delft en sindsdien werken we samen.”

De onderzoekers werken samen binnen het wetenschappelijke programma Medical Delta Cardiac Arrhythmia Lab. Medical Delta is een samenwerkingsverband tussen de vijf academische instellingen en vier hogescholen in Zuid-Holland, waaronder TU Delft. In interdisciplinaire onderzoeksteams werken wetenschappers uit onder andere de gezondheidszorg en techniek samen aan technologische oplossingen voor duurzame zorg. Doordat artsen en ingenieurs nauw samenwerken, ontstaan hele nuttige innovaties en nieuwe manieren van onderzoek.   

Het team van Wouter Serdijn maakt de sensoren die de elektrische geleiding rondom het hart nauwkeurig in kaart brengen. Zijn TU-collega Alle-Jan van der Veen ontwikkelde een methodiek om al deze verkregen data te analyseren. Het succesvolle partnerschap heeft er ook voor gezorgd dat Natasja in 2019 is benoemd tot parttime hoogleraar aan dezelfde afdeling én een aanstelling heeft als Medical Delta hoogleraar. Zo kan er onderling nog sneller worden geschakeld en kennis worden uitgewisseld.

Inmiddels is de vingertopelektrode vervangen door een soort liniaal die kort tegen het hart wordt gehouden. En de data wordt nu direct doorgestuurd naar een digitaal platform. “Een sterrenkundige heeft het dataplatform gebouwd. Daarmee kunnen we tijdens de meting de chirurg bijsturen en de data gemakkelijk analyseren. We zien nu direct een soort geografische kaart van het hart waarop de elektrische golf zich naar alle kanten over de hartspier verspreidt. Zo wordt dus ook duidelijk waar het signaal hapert. Je ziet hoe het front van de elektrische golf zich ergens omheen buigt, bijvoorbeeld een groepje cellen dat niet goed geleidt, of een plekje met littekenweefsel waar de golf niet langs kan.”