Elektrische ‘vingerafdruk’ van het hart

Combinatie van niet-invasieve methoden brengt hartritmestoornissen gedetailleerd in kaart en maakt gepersonaliseerde behandeling mogelijk.

Hartfilmpjes van gezonde mensen lijken erg op elkaar. Toch blijkt het hartritme bij iedereen via een andere weg te gaan. Job Stoks, onderzoeker bij het Maastricht UMC+, ontdekte dat toen hij hartfilmpjes combineerde met anatomische beelden van de vorm van het hart. De combinatie van deze methoden kan helpen om bij patiënten met een hartritmestoornis te begrijpen wat er precies misgaat, en op welke plek. Op 22 februari promoveert hij op dit onderzoek aan de Universiteit Maastricht.

Het hart pompt het bloed door het lichaam, en krijgt elektrische prikkels voordat het samentrekt. Elke hartslag opnieuw. Wanneer de elektrische activiteit van de hartkamers verstoord raakt, kan dat leiden tot levensbedreigende ritmestoornissen. Het is moeilijk om te voorspellen wie risico loopt op hartritmestoornissen, en welke behandeling het beste werkt. Stoks bracht het hart van gezonde mensen in kaart om de elektrische eigenschappen beter te begrijpen. Die bleken voor iedereen verschillend, ook al zagen de gewone hartfilmpjes er vergelijkbaar uit. Ieder hart heeft dus zijn eigen elektrische “vingerafdruk”. Dit verklaart waarom verschillende patiënten niet altijd hetzelfde reageren op dezelfde behandeling tegen hartritmestoornissen. Met de combinatie van methoden die Stoks toepaste in zijn promotie-onderzoek kan precies worden bepaald waar het misgaat.

Wegennet

“Stel je de elektrische activiteit van het hart voor als auto’s die over een wegennetwerk rijden”, legt Stoks uit. “Met een standaard hartfilmpje kun je zien of er files zijn of dat het goed doorrijdt – dus of er verstoringen zijn in de elektrische prikkels van het hart. Een CT- of MRI-scan van het hart geeft geen elektrische informatie, maar is als een soort satellietfoto met de wegen die door de elektrische prikkels gebruikt worden. Door een veel uitgebreider hartfilmpje over de CT- of MRI-scan te leggen, kunnen we precies zien op welke wegen er opstoppingen of vertragingen zijn, en waarom.” Deze aanpak staat bekend als electrocardiographic imaging (ECGI). Met ECGI is de precieze oorsprong van een kamerritmestoornis te vinden, en kunnen cardiologen precies zien waar in het hart ze moeten behandelen. De techniek wordt momenteel vooral in wetenschappelijk onderzoek gebruikt, maar de opstap naar reguliere diagnostiek in het ziekenhuis komt dichterbij door de resultaten van Stoks.

3D-hart

Stoks breidde de ECGI-techniek verder uit, en maakte een 3D-model van het hart van een patiënt met een levensbedreigende ritmestoornis. “We gebruikten bepaalde protocollen om ook het hartweefsel in beeld te brengen”, zegt Stoks. “In een 3D-hart kunnen we bijvoorbeeld zien waar littekenweefsel zit, en hoe dat de route of snelheid van de elektrische activiteit door het hart verstoort. Het is alsof je inzoomt op de satellietfoto om de kwaliteit van het wegdek te bekijken, en ziet waar er opstoppingen of ongelukken in het verkeer ontstaan.” Doordat niet alleen de locatie maar ook de specifieke problemen in kaart worden gebracht, kan behandeling in de toekomst verder worden gepersonaliseerd.

Minder operaties

Op dit moment krijgt een deel van de patiënten een ‘elektrofysiologisch onderzoek’ . Daarbij wordt via een operatie het elektrische wegennet van het hart van binnen onderzocht met een dun slangetje. Voor ECGI en het 3D-model is geen operatie nodig, wat complicaties en kosten scheelt. Omdat voor behandelingen zoals medicijnen of bestraling van het hart ook geen operatie nodig is, hoeven sommige patiënten dus helemaal niet meer onder het mes. “Maar zover zijn we nog niet”, merkt Stoks op.

“Ons onderzoek laat zien dat het mogelijk is om verschillende niet-invasieve metingen te combineren en dat we veel meer kunnen zien dan met elk van de methoden apart. Voordat we dit kunnen gebruiken voor persoonlijke diagnostiek en behandeling in de kliniek is er meer onderzoek nodig, maar we gaan hard die kant op.”
Job Stoks voerde zijn promotie-onderzoek uit aan onderzoeksinstituut CARIM van het Maastricht UMC+, onder begeleiding van prof .dr. Paul Volders, prof. dr. ir. Ralf Peeters, en dr. Matthijs Cluitmans van de Universiteit Maastricht, en prof. dr. Paul Dendale van de Universiteit Hasselt.

Bron: Maastricht UMC+ (mumc.nl)