‘Sensortechnologie geeft mensen een stem’

De hartslaggrafiek laat een sprongetje zien als begeleider Erik Kluskens de kamer van Peter Cobbenhagen binnengaat. Dan wordt de grafiek weer stabiel, dat komt overeen met het rustig liggen op bed. Kluskens zal hem nu wassen en aankleden, en ook dat verloopt - zoals de grafieken laten zien - in alle rust. Cobbenhagen heeft twee bandjes om zijn arm met sensoren die hartslag, beweging en huidgeleiding meten. Deze informatie wordt draadloos naar de computer gestuurd, waar innovation officer Erwin Meinders van Severinus de data live kan bekijken en achteraf kan analyseren.

Cobbenhagen is een van de cliënten van Severinus met een ernstige verstandelijke beperking en zijn gedrag is vaak niet te duiden. Hij krabt of wrijft zijn huid kapot; daarom draagt hij beschermende wanten om zijn handen. Die wanten voorkomen niet het wrijven, waardoor hij toch wonden heeft, maar zorgen wel voor minder wonden. Wat het krabben betekent, weten de zorgprofessionals en zijn familie niet. Meestal is Cobbenhagen vrolijk, ook tijdens het ontbijt en aankleden, en hij geniet duidelijk van de aandacht van de fotograaf.

Een stem geven

Peter Cobbenhagen doet vandaag voor de zesde keer mee aan de pilot. Door observaties en metingen van hartslag en huidgeleiding (elektrische geleiding van de huid) wil Severinus meer inzicht krijgen in momenten van stress en rust bij cliënten met moeilijk verstaanbaar gedrag. Een verhoogde hartslag en huidgeleiding zijn signalen voor stress of opbouw van agressie en emotie. Dat hoeft niet altijd negatief te zijn - daarom is de observatie door gedragskundigen een noodzakelijke aanvulling.

Directeur Pieter Hermsen en innovation officer Erwin Meinders van Severinus zijn tweeëneenhalf jaar geleden begonnen met de pilot sensortechnologie voor emotieherkenning voor cliënten met beperkte cognitieve vermogens. Doel is, zoals Hermsen het uitlegt, om mensen die zich niet kunnen uitdrukken, een stem te geven.

In de pilot gebruiken Meinders en gedragskundigen de meetinstrumenten in combinatie met filmopnames van bewegingen en gezichtsuitdrukkingen. Cliënten worden steeds gedurende een paar uur gevolgd met behulp van camera en meetbanden en achteraf analyseert de  gedragskundige de beelden aan de hand van het signaleringsplan. Deze analyse van gedrag legt zij vervolgens naast de grafieken van hartslag, trilling en huidgeleiding. De veranderingen in hartslag en huidgeleiding krijgen betekenis door het geanalyseerde gedrag: boosheid, angst of blijheid  gaan veelal gepaard met verhoogde hartslag en huidgeleiding.

Rust

Terwijl Cobbenhagen de banden draagt, kijken Meinders, gedragskundige Jolien Verstegen en stagiaire Diane Mourenas mee op het computerscherm dat naast de camera staat. Met de beelden van de camera kan Verstegen achteraf haar analyse uitvoeren. Verstegen vertelt dat zij door de combinatie van gedragsanalyse en de hartslagmeter heeft ontdekt wat het betekent wanneer Peter Cobbenhagen op zijn bed ligt en wiebelt. De begeleiding wist niet of het wiebelen een teken was van stress of juist van rust. De hartslaggrafiek liet zien dat Peter dan een lage hartslag heeft, een teken van rust. Verstegen: ‘Als team kijken we nu anders.’ Anders betekent: meer gericht zoeken naar signalen van rust en onrust. ‘De meerwaarde zit er ook in dat je met verschillende mensen naar een cliënt kijkt.’

Sensortechnologie is niet nieuw in de zorg. Meetbandjes, een soort polshorloges, die huidgeleiding en trilling meten, worden al enige jaren met succes gebruikt om epilepsie te voorspellen. En in de ouderenzorg neemt het gebruik van sensortechnologie toe, bijvoorbeeld in de nachtzorg om beweging te detecteren. Onderzoek naar de samenhang tussen hartslag en gedrag is ook al eerder gedaan, vooral in de psychiatrie. Deze samenhang is onder andere beschreven door Michael Lorber  in 2004 en Erik Kuijpers in 2012 en onlangs in de praktijk bevestigd door Peter de Looff, die voor zijn promotieonderzoek bij De Borg met behulp van de meetband Empatica E4 de correlatie aantoonde tussen verhoogde hartslag en huidgeleiding en agressief gedrag bij mensen met psychiatrische problemen.

Co-creatie

In de zorg voor mensen met een ernstige verstandelijke beperking is de toepassing van sensortechnologie om gedrag en emoties te begrijpen nog nieuw. Wat de pilot bij Severinus bijzonder maakt, is dat de organisatie samenwerkt met kennisorganisaties, bedrijven en andere zorgorganisaties om samen nieuwe technologie en software te ontwikkelen die het welzijn van cliënten verhoogt. Meinders heeft daartoe ook het bedrijf Mentech Innovation opgericht.

Meinders legt uit: ‘We zijn begonnen met een sensor uit de epilepsiezorg, de Empatica E4. Die sensor is echter te beperkt: hij meet alleen trilling (beweging) en hartslag. We hebben toen een aantal pilots gedaan met aanvullende techniek, de huidgeleiding, om de correlatie te onderzoeken tussen fysiologische activiteit en gedrag. Hierbij was een team betrokken van artsen, orthopedagoog, psycholoog, begeleiders en techneuten. Onze conclusie was: de correlatie is er, maar we hebben een betere sensor nodig en betere technologie. Die ontwikkelen we nu binnen Mentech Innovation, in co-creatie met kennisorganisaties Fontys en TU Eindhoven, hoogleraar Ruut Veenhoven (emeritus bij Erasmus School of Social and Behavioural Sciences, en zusterorganisaties als Kempenhaege en Oro.’

Hermsen: ‘Emotieherkenning is heel persoonlijk. We  moeten veel meten en algoritmes maken waarmee een radar ontstaat om emoties te herkennen. Bij cliënten met onvoorspelbaar gedrag zie je bijvoorbeeld agressie iets eerder aankomen met behulp van technologie. We weten nu nog niet wat de aanleiding voor het gedrag is, maar als je emoties kunt ontdekken, kun je wel makkelijker begeleiden. En het wordt makkelijker voor de begeleider om de gevolgen van onvoorspelbaar gedrag te beperken.’

Vliegtuigen

Gedragskundige Jolien Verstegen is net zo enthousiast als Hermsen en Meinders over de mogelijkheden van de technologie. Een mooi voorbeeld is de begeleiding van Gerwin van Beek, die bang is voor het geluid van vliegtuigen. Door de metingen van zijn hartslag en observaties van zijn gedrag vonden we uit dat hij rustiger wordt als we het geluid benoemen, in plaats van het geluid negeren. Dan zie je dat zijn hartslag weer daalt en hij zich dus ontspant.’
Een andere aanpassing in de begeleiding is het rustmoment na het ontbijt. Dan speelt Gerwin met een voorwerp. ‘De verzorging vroeg zich af: is dat rust of verveling? De metingen laten piekjes in zijn hartslag zien, een indicatie  dat hij zich niet helemaal op zijn gemak voelt in deze situatie en dat hij mogelijk juist een activiteit wil doen.’

Ethiek

Kan iedere cliënt deelnemen aan de pilot? Kunnen wel, maar willen is een tweede. Er zijn ethische overwegingen: veel cliënten kunnen niet zelf aangeven of ze wel of niet mee willen doen. Hun vertegenwoordigers kunnen dat wel, en doen dat vaak ook omdat zij de waarde van het experiment inzien. Daarnaast heeft het medisch ethisch toezichtcollege van het Maxima Medisch centrum in Veldhoven toestemming gegeven voor de pilot.

‘Een belangrijk selectiecriterium is of de cliënten de meetband accepteren’, zegt hij. ‘Veel mensen met een ernstige cognitieve beperking doen dat zonder problemen.’ Zo heeft Peter Cobbenhagen het even lastig als de band over een gevoelige  wond wordt aangebracht, maar toch laat hij hem zitten. ‘Je ziet wel dat sommige cliënten die een wat hoger cognitief vermogen hebben de meetband soms niet willen. Dat geven ze dan zelf duidelijk aan.’

Daarnaast spelen privacy en veiligheid een belangrijke rol. Severinus bewaart de data op een interne server. Zo lang de pilot relatief klein blijft, is dat geen probleem. De data blijven binnen de omgeving van Severinus en zijn alleen via een beveiligde app en een eigen softwareprogramma toegankelijk. 

Plezier herkennen

In de eerste fase van de pilot werd de correlatie tussen fysiologie en emotie aangetoond. Nu is fase twee begonnen. Meinders: ‘In co-creatie met bedrijven, andere zorgorganisaties en kennisorganisaties ontwikkelen we nu het emotiedetectie systeem. Dat is een combinatie van meetinstrumenten, die idealiter niet alleen hartslag, trilling en huidgeleiding meten, maar ook reacties van mensen op de omgeving, zoals kleuren en mensen, en herkenning van beweegpatronen. Op die manier willen we een vroeg-signaleringssysteem of diagnostisch instrument maken dat niet alleen stress meet, maar ook plezier kan herkennen.’ Het emotiedectectie systeem is in oktober dit jaar gelanceerd onder de naam HUME.

De ambitie is groot: ‘Het idee is dat het systeem uiteindelijk zelflerend wordt. Als we heel veel data hebben, kun je daaruit patronen halen.’ Die gedrags- of emotiepatronen zijn de basis voor het zelflerend systeem, dat met meer data steeds nauwkeuriger kan worden en maatwerk kan gaan leveren voor individuen. Hermsen: ‘Ons doel is om het geluk van onze cliënten te vergroten. We steken hier eigen middelen in, de ontwikkeltaak hebben we niet vanuit de wet langdurige zorg, maar die geven we onszelf wel.’

Wel of geen burn-out?

Peter de Looff is in de laatste fase van zijn promotieonderzoek naar de samenhang tussen fysiologie en stress en agressie bij samenwerkingsverband De Borg. Hij onderzocht zowel de relatie tussen fysiologische processen en agressie bij cliënten als die tussen fysiologie en stress van verzorgend personeel. Hij bouwt voort op eerder onderzoek van zijn promotiebegeleider Henk Nijman, waarin de correlatie tussen fysiologie en agressie werd beschreven.

Tussen 2015 en 2017 volgde De Looff honderd mensen die licht verstandelijk beperkt zijn en sterk verstoord gedrag vertonen, met gebruik van de meetband Empatica E4 die hartslag en huidgeleiding meet. Hij constateerde dat steeds zo’n twintig minuten voorafgaand aan agressief gedrag de huidgeleiding en hartslag een opmerkelijke stijging laten zien. ‘Dit wijst erop dat er veranderingen in het autonome zenuwstelsel optreden. Dat zijn signalen die gebruikt kunnen worden om het risico op agressief gedrag in te schatten.’

Bij medewerkers keek De Looff naar stress in relatie tot burn-out-verschijnselen. Uit de metingen bleek een significante relatie tussen huidgeleiding en burn-out: ‘De hoogte van de stijging in de huidgeleiding nam af naarmate er meer burn-out-verschijnselen waren, de begeleiders reageerden dan minder goed op hun omgeving. Met behulp van de technologie kun je medewerkers bio-feedback geven over hun eigen fysiologie.’ Een verandering in huidgeleiding laat zich middels de technologie eerder constateren dan de emotionele reactie zelf. Door patronen te ontdekken in bepaalde situaties kan een medewerker eerder en beter ingrijpen in zijn of haar eigen gezondheid.

Tot nu toe werden alle data geaggregeerd, en zijn individuele metingen nog niet besproken met medewerkers. ‘We hebben nu modellen gemaakt voor agressie en burn-out, die we kunnen toepassen op de huidige dataset. Wanneer je mensen langer volgt, kun je patronen herkennen en gepersonaliseerde voorspellers ontwikkelen. De software daarvoor moeten we echter nog verder ontwikkelen. Het algoritme dat wij nu hebben, is bijvoorbeeld nog niet zo nauwkeurig als dat voor epilepsie.’

De verwachtingen van deze technologie zijn hoog, en er is veel mogelijk. Een aantal zaken is in Nederland al voorhanden: snel internet, meetbanden, computers en andere hardware. Maar het is nu nog niet zo dat we al tientallen beeldschermen hebben om verschillende mensen te volgen. Daarnaast zijn er ethische vraagstukken: willen mensen de hele dag gevolgd worden? Willen medewerkers dat hun werkgever de data kan zien? En wat doet de werkgever er vervolgens mee?’

Foto's: Martine Sprangers