ECGI: innovatie in de spotlight

Op woensdag 19 juni zijn twee onderzoekers van het Maastricht UMC+ te zien in het televisieprogramma Jekels Jacht: Yeşim Kaya en Matthijs Cluitmans. Diederik Jekel verdiept zich in de Nederlandse uitvinding ECG, in de volksmond ‘hartfilmpje’, door Willem Einthoven. Kaya en Cluitmans leveren uitleg over de innovatieve methode ECGI die weer op deze uitvinding is gebaseerd. In dit artikel geeft onderzoeker Cluitmans antwoord op een aantal vragen over ECGI.

Om te beginnen: wat is het ECG ook alweer?
Mensen noemen een ECG vaak een hartfilmpje en Diederik Jekel laat op tv zien dat dit eigenlijk best goed in de buurt komt van wat Willem Einthoven deed. Dat filmpje ziet er uiteindelijk uit als een grafiek met daarin een lijn met pieken en dalen. Die lijn geeft weer hoe het hart klopt. Eerst het samentrekken van de boezems, daarna samentrekken van de hartkamers en daarna het ontspannen van het hart. Want dat is eigenlijk wat ‘kloppen’ van het hart is: krachtig samentrekken en ontspannen van het hart zodat het bloed door het lichaam gepompt wordt.

Hoe meet zo’n ECG het samentrekken en ontspannen van het hart?
Het kloppen van het hart wordt aangestuurd door een elektrisch signaal. Dit signaal laat het hart samentrekken en beweegt zich als een golf over het hart. Iemand die een ECG heeft gehad weet dat je ‘plakkertjes’ over de torso krijgt. Deze plakkertjes zijn elektrodes die het elektrische signaal opvangen. Een normaal ECG maakt gebruik van tien elektrodes die allemaal vanaf een andere plek het elektrische signaal opvangen. Dat signaal wordt weergegeven als het lijntje in de grafiek. Aan de hand van die lijn kan de cardioloog veel over het hart zien: is het hart bijvoorbeeld groter dan normaal? Hoe lang duurt het samentrekken van de boezems of kamers? Hoe lang duurt het ontspannen? Dat helpt de cardioloog om te bepalen of iemand een probleem heeft met het hart. 

En wat is dan ECGI?
Het klinkt eenvoudig: in plaats van de tien elektrodes van het ECG gebruiken we bij ECGI ongeveer tweehonderd elektrodes, allemaal op een andere plek op de torso. Daarmee hebben we veel meer informatie en kunnen we het samentrekken en ontspannen van het hart in veel meer detail weergeven. Vergelijk het met het bekijken van een groot en uitgebreid beeldhouwwerk: als je zo’n kunstwerk van één plek bekijkt, zie je niet het volledige object. Als je het van negen plekken bekijkt zie je al veel meer detail. Maar als je het van tweehonderd plekken bekijkt, zie je veel meer details, maar ook verhoudingen. Voor het bekijken van een kunstwerk maakt het misschien niet veel uit als je één stapje naar links zet, maar voor een filmpje van een bewegend hart kan dat kleine stapje ontzettend veel nieuwe informatie geven.

Wat kunnen we met zo’n gedetailleerd hartfilmpje?
Onze collega Job Stoks deed jaren onderzoek naar de hartfilmpjes van gezonde mensen. Ten eerste zag hij dat, hoewel de gewone hartfilmpjes er vergelijkbaar uit zien, met ECGI ieder hart een ander beeld geeft. Ieder hart heeft dus zijn eigen elektrische “vingerafdruk”. Dit verklaart waarom verschillende patiënten niet altijd hetzelfde reageren op dezelfde behandeling tegen hartritmestoornissen. Dit kan cardiologen gaan helpen om behandelingen beter aan te passen aan de unieke eigenschappen van zijn of haar patiënt. 

Gaat dit helpen om mensen een betere diagnose te geven? 
Ja, dat hopen we. We doen in het Maastricht UMC+ veel onderzoek hiernaar. Ik heb bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar mensen die een hartstilstand hebben ondergaan, maar waarvoor dokters geen oorzaak konden vinden. Wij analyseerden hun hart met een ECGI en ontdekten dat zo’n ‘onbegrepen hartstilstand’ waarschijnlijk te maken heeft met het ‘elektrisch herstel’ van het hart. Dit herstel vindt bij ieder mens plaats na elke hartslag. Sommige gebieden in het hart herstellen traag en sommige snel. Bij patiënten die een onbegrepen hartstilstand hebben meegemaakt, liggen de gebieden met snel en traag herstel ongewoon dicht bij elkaar, met een groter verschil in hersteltijd. We onderzoeken nu nog wat de gevolgen hiervan zijn. 

Wat kunnen patiënten in de toekomst nog meer gaan merken van de ECGI?
Het is belangrijk om uit te leggen dat we ECGI alleen nog in onderzoeksverband gebruiken. De meeste patiënten met hartklachten krijgen voorlopig nog een ‘gewoon’ ECG. Dat is meestal ook voldoende om een diagnose te stellen of verdere diagnostiek met een MRI of CT in te zetten. Je kunt je ook voorstellen dat het veel tijd kost om ECGI af te nemen, denk maar aan het precies opplakken van tweehonderd elektrodes. En dan hebben we het nog niet over de analyse van de data. Maar tegelijkertijd denk ik dat ECGI de zorg voor hartpatiënten wel verder gaat brengen, want we kunnen verschillen tussen een ziek en gezond hart veel beter begrijpen. Dat zijn vaak hele subtiele patronen in een hartfilmpje, maar als we die subtiele patronen met ECGI beter begrijpen kunnen artsen ook beter en gerichter behandelen. 

Allemaal met dank aan de uitvinder van de ECG, Willem Einthoven, dus?
Inderdaad. Heel bijzonder om te beseffen hoe we voortborduren op een Nederlandse uitvinding van ongeveer 120 jaar geleden. Het laat ook zien hoe belangrijk wetenschappelijk onderzoek is. Door wetenschap kunnen we techniek, hoe oud ook, weer verder brengen en inzetten om diagnostiek en behandeling te verbeteren. Ik raad iedereen aan om de aflevering van Jekels Jacht te bekijken!