Slimme computer
helpt anesthesist

Tot nu toe doet ook het anesthesieapparaat mee aan de bewaking van de verdoofde patiënt. Het ding meet de vitale functies, geeft zo nu en dan een piepje en spuugt een strook papier uit. Het ding meet slechts. Maar hoe betrouwbaar zijn de gegevens? Welnu, daar zit hem de kneep!

De anesthesisten zijn nog maar sinds kort de eersten die dat zelf toegeven. Dik 25 jaar geleden waren zij nog niet zo ver. Behalve de obstinate professor dr. B. Smalhout dan. „Ieder jaar overlijden zeker 200 patiënten in de operatiekamers van de Nederlandse ziekenhuizen ten gevolge van fouten en onvolkomenheden in de anesthesie”, oreerde hij in 1972 bij de aanvaarding van zijn hoogleraarschap.

Zijn oratie “De Dood op Tafel” werd zowel beroemd als berucht. Zijn collega's beschouwden hem als een verrader. Hij had de vuile was van het vak buitengehangen. Smalhout ging onverschrokken door. Het kwam zijn carrière niet ten goede. Zelfs bij zijn emeritaat werd hem een koninklijke onderscheiding onthouden.

Erg druk
Nu, na ruim 25 jaar, is Smalhout gerehabiliteerd. Het zijn notabene de anesthesisten zelf die onderzoek hebben laten doen naar de risico's van de verdoving die ze uitdelen.

Kortgeleden kwamen ze met de resultaten. De uitslag loog er niet om. „De anesthesist heeft het tijdens begin en einde van een operatie erg druk, terwijl in de tussentijd vaak weinig te doen valt. Beide situaties zijn gevaarlijk; de eerste vanwege de hoge belasting, de andere vanwege mogelijke verslapping van de aandacht. Tevens zijn de meetgegevens van de narcoseapparatuur niet altijd even betrouwbaar. Er gaat dus wel eens wat mis!”

De ene narcose is de andere niet. Er zijn veel complicaties mogelijk. Op ieder probleem moet de anesthesist een antwoord paraat hebben. „Dat is gewoonweg onmogelijk. Geen wonder dus dat anesthesisten af en toe het spoor bijster raken”, aldus een onderzoek van de Universiteit Leiden in 1992. Het Leids Universitair Medisch Centrum kreeg een patiëntsimulator waarop anesthesisten konden oefenen. Kort daarop staken drie vakgroepen van de TU Delft (veiligheidskunde, regeltechniek en informatietheorie) de koppen bij elkaar. Hun inspanningen moesten leiden tot een intelligent apparaat, een computersysteem, dat de anesthesist kon helpen. Onlangs promoveerden drie onderzoekers op hun vinding, onder wie elektrotechnisch ingenieur P. M. A. de Graaf.

De Graaf maakte een model waarin wordt aangegeven welke signalen de anesthesist ontvangt en welke acties hij op grond daarvan onderneemt. Hij sprak met anesthesisten en keek mee bij operaties en bracht zo hun werkwijze in kaart. Vervolgens legde hij hun zijn analyse voor, compleet met een theorie die voorspelde wat voor soort fouten zij onder hoge werkdruk zouden kunnen maken. Dat varieerde van een verkeerd knopje indrukken tot naar de verkeerde medicijnspuit grijpen. „Verbazingwekkend dat het zo vaak goed gaat”, zegt De Graaf in zijn proefschrift.

Vals alarm
Verder stelt hij vast dat in 90 procent van de gevallen de huidige narcoseapparatuur een vals alarm geeft. Dan zet de anesthesist de alarmfuncties maar uit. Soms beschikt hij over een geautomatiseerd systeem, bijvoorbeeld voor het toedienen van spierverslappers. Uit de signalen die het systeem krijgt, wordt de dosis berekend. „Maar als er iets mis gaat, weet de anesthesist niet meer wat er gebeurt”, aldus De Graaf. „Je moet dus nooit een automatische anesthesist ontwikkelen. Wat we gerealiseerd hebben, is een systeem dat de anesthesist attendeert op mogelijkheden, vooral zeldzame gevallen, en op behandelmethoden. Je kunt het vergelijken met een medisch handboek dat de anesthesist aan de hand van de opgevangen signalen hypotheses aanreikt”.

Regeltechnicus ir. E. Vullings ontwierp een methode om alle echte signalen die de narcoseapparatuur doorgeeft, te onderscheiden van vals alarm. Bij dertien operaties verzamelde hij gegevens. Zo ontstond een database van gecorrigeerde signalen. „Maar dertien operaties is eigenlijk te weinig om er een volkomen betrouwbaar systeem op te baseren”, zegt Vullings.

Expertsystemen
Communicatietheoreticus ir. G. van den Eijkel kreeg tot taak uit te zoeken bij welke parameters het systeem de anesthesist moet waarschuwen. „Je wilt niet alleen dat er een betrouwbare bel afgaat waardoor de anesthesist op komt draven, maar we willen hem ook aanreiken wat er mis is. Dat moet hij niet zelf meer gaan uitzoeken”. Om dat te realiseren, greep Van den Eijkel naar bestaande expertsystemen. Het nadeel van dat soort systemen is dat je moet weten hoe de regels luiden. En dat is nu juist weer het probleem bij anesthesisten. Ze kennen geen harde regels. „Ze hebben het altijd over: „een te hoge waarde” of „moet ongeveer in de buurt blijven van”. Maar „te hoog” kan van patiënt tot patiënt weer een ander getal zijn”.

Vandaar dat Van den Eijkel naar de wiskundige vage logica (fuzzy logic) greep. Daarmee bleek hij in staat een verzameling meetgegevens om te zetten in een expertsysteem dat kan aangeven volgens welke (vage) redeneerregels het tot een bepaalde conclusie komt. Die conclusie is dus nooit spijkerhard, maar geeft de mogelijkheid aan, precies in de termen waarin anesthesisten denken. De regels werden getest bij zo'n duizend operaties in het Academisch Ziekenhuis Groningen. Daarbij bleek het systeem in staat ongeveer 75 procent van de gevallen juist te voorspellen. De medici vonden dat een goed resultaat.

Marktperspectief
„We zijn er echter nog niet”, zegt prof. dr. mr. B. A. J. M. de Mol, een van de promotoren. Hij is hoogleraar veiligheidskunde zorgsystemen bij de TU Delft en hoogleraar hartlongchirurgie bij het AMC. „Met behulp van een systeem help je goed meten, maar het neemt het verschil in kwaliteit niet weg. Onze wetgever zegt heel duidelijk dat in dit soort situaties iemand verantwoordelijk is voor zowel het hulpmiddel als de persoon. Bij falen of fouten wordt de verantwoordelijkheid niet overgenomen door de apparatuur”, zegt De Mol.

Hoe nu verder? „We hebben een computersysteem ontwikkeld dat de anesthesisten kan ondersteunen bij hun werk. Het is nu de vraag of de markt dit oppakt. Als onderzoekers gaan we zo'n systeem natuurlijk niet in de operatiekamers neerzetten. Daar is de markt voor. En of die er wat in ziet, hangt natuurlijk vooral af van de anesthesisten zelf. Als universiteit loop je ver vooruit op een uiteindelijk product. Misschien kunnen anesthesisten over zeven jaar niet meer zonder deze slimme apparatuur”, aldus De Mol.