Innovatie

elektronische neus (eNose)

Ontwikkeling

Mijn idee is om een eNose te ontwikkelen die er specifiek op gericht is het ziektebeeld necrotiserende enterocolitis in een vroeg stadium te detecteren. De eNose is in de jaren 80 door het Amerikaanse leger ontwikkeld om explosieven te detecteren. Naast het leger wordt de eNose heden ten dage gebruikt door de NASA om ammoniaklekkage in ruimtestations te detecteren en in de voedingsindustrie ter detectie van bevuilde producten.

De eNose wordt in de medische wereld echter nog nauwelijks toegepast en is hier een nieuw fenomeen. Wij bij het VUmc zijn, naar ons weten, de eerste wereldwijd die onderzoek doet naar het gebruik van geurprofielen afkomstig van ontlasting, geanalyseerd middels de eNose, als diagnostisch middel van maag-darmkanaal aandoeningen.
Het non-invasieve karakter, de relatieve lage kosten van een meting en het high-throughput karakter weerspiegelt de potentie van de eNose in de klinische praktijk

Medisch technologische innovaties

Regio Noord-Holland

Daan Berkhout

Probleemstelling

Omdat de diagnose NEC moeilijk te stellen is, overlijden relatief veel kinderen aan de gevolgen van NEC of krijgen te kampen met ernstige en levenslange complicaties. Vaak wordt de diagnose pas gesteld als het ziektebeeld al in een vergevorderd stadium is en de darm al grotendeels aan het afsterven is. Om zo vroeg mogelijk te kunnen starten met de noodzakelijke behandeling is het uiteraard van belang NEC zo vroeg mogelijk te kunnen diagnosticeren. Zo kan worden voorkomen dat de darmen irreversibel beschadigd raken. De overlevingskans van deze kinderen zal dientengevolge toenemen en daarnaast zullen de lange termijn complicaties afnemen

Oplossing

Aan de hand van fecale geurprofielen, geanalyseerd middels een eNose, de ernstige darmziekte necrotiserende enterocolitis (NEC) diagnosticeren

Doelgroep

Zoals al eerder benoemd komt NEC voornamelijk voor bij vroeggeboren baby's. Hoe korter de zwangerschapsduur, hoe groter de kans op het ontwikkelen van NEC. Al deze extreem vroeggeboren kinderen komen direct na de geboorte te liggen op een baby intensive care, Nederland telt er hier 10 van in totaal. Omdat het een 'preventieve' manier is om NEC te detecteren, zal van ieder te vroeg geboren kind die op de baby intensive care ligt, dagelijks ontlasting door de eNose gehaald moeten worden om te kijken of er een risico bestaat dat hij NEC heeft.
Zoals al eerder benoemd zal 1 op de 10 (extreem) vroeg geboren baby´s uiteindelijk NEC ontwikkelen, jaarlijks worden er 100 baby´s met NEC gediagnosticeerd. Dat betekent dat een totaal van 1000 baby's jaarlijks gescreend zullen worden. Dit is alleen al het geval in Nederland. Overal ter wereld blijft NEC een moeilijk te diagnosticeren ziektebeeld, met alle gevolgen van dien. Ook andere baby intensive care's zullen vermoedelijk enorm geinteresseerd zijn in deze nieuwe diagnostische methode.

Verdienmodel

Zoals boven beschreven kost het tot dusver 3 euro per meting. Echter is het uiteindelijke doel de ontwikkeling van een specifieke NEC-eNose die gebruikersvriendelijk is in de gezondheidszorg. Dit zal waarschijnlijk de kosten per meting drukken. Ik kan alleen maar schatten wat de kosten van een meting met de NEC-eNose worden, behoudens de aanschafkosten zal de gebruikskosten rond 1 euro zijn

Concurrentie

Momenteel wordt de diagnose pas gesteld als de baby een bolle buik krijgt, niet meer wil eten, veel overgeeft en bloed bij de ontlasting zit. Vaak worden er dan bloedwaardes geprikt en een röntgenfoto van de buik gemaakt. Helaas is het dan vaak al veel te laat en is het ziektebeeld al wijdverbreid. Het non-invasieve karakter van de eNose is een zeer belangrijk voordeel voor deze kwetsbare groep kinderen. Daarnaast kan men uit onze eerste pilot studie concluderen dat wij, bij gebruik van fecale geurprofielen, in staat zijn NEC 3 dagen eerder te detecteren en dientengevolge 3 dagen eerder te starten met de noodzakelijke behandeling. Dit zal vermoedelijk leiden tot een lager sterftecijfer en een betere ziekte-uitkomst op lange termijn.

Daarnaast zal het gebruik van de eNose de zorgkosten voor deze groep kinderen enorm doen dalen. Een op de tien veel te vroeg geboren kinderen, die wordt opgenomen op de couveuseafdeling, krijgt NEC. Een op de drie kinderen die NEC ontwikkelt, zal hier uiteindelijk aan komen te overlijden. Daarnaast is bij 30% van de kinderen die NEC ontwikkelt, chirurgisch ingrijpen vereist. Onderzoek wijst uit dat deze chirurgische interventie zorgt voor een gemiddelde verlenging van ziekenhuisopname van 60 dagen, waarvan de totale kosten worden geschat op ruim €165.000. Tevens worden er bij een aanzienlijk deel van deze kinderen ernstige lange-termijn complicaties gezien, zoals een neurocognitieve achterstand en het kortedarmsyndroom. Een op de twaalf kinderen krijgt vanwege de vele operaties het kortedarmsyndroom. Dit ziektebeeld is met een totale kostenpost van ruim €1.3 miljoen per 5 jaar per kind, een voorbeeld van een ernstige en relatief veel voorkomende maag-darm kanaal complicatie.

Unieke kenmerken

Hoewel de eNose al in de jaren 80 ontwikkeld en ontworpen is, is het in de gezondheidszorg een relatief nieuw fenomeen. Wij willen een bestaande techniek verder ontwikkelen, zodat deze toepasbaar is in de gezondheidszorg. Hiervoor moeten wij speciale sensoren ontwikkelen die er specifiek op gericht zijn 'fecale NEC-geurprofielen' te onderscheiden van fecale geurprofielen van gezonde kinderen.

Intellectueel eigendom

Nee

Implementatiestrategie

Momenteel gebeurt dit in onderzoeksverband. Mochten wij in onze vervolgstudie NEC-specifiek geurstoffen identificeren, dan zullen wij samen met onze contacten bij de technische universiteit Technion te Haifa (Israel), een NEC-specifieke eNose ontwikkelen. Technion is gespecialiseerd in de ontwikkeling van eNose sensoren. Vervolgens zullen wij met dit idee naar een bedrijf gaan die dit soort medische apparaten kan produceren.