Kan je eigen smartwatch een IBD-opvlamming voorspellen?

Van wearables naar digitale biomarkers

Door continu te meten hoe mensen zich voelen en functioneren in het dagelijks leven, ontstaat een beeld dat met incidentele metingen moeilijk te verkrijgen is. In plaats van uitsluitend te vertrouwen op periodieke controles of ziekenhuisbezoeken, kunnen draagbare sensoren een completer beeld geven van fysiologische veranderingen tussen klinische afspraken.

Smartwatches en smartrings zijn oorspronkelijk ontwikkeld voor lifestyle- en fitnessdoeleinden: het tellen van stappen, schatten van calorieverbruik en ondersteunen van sportprestaties. Inmiddels meten veel apparaten ook hartslag, heart rate variability, slaap en zuurstofsaturatie en kunnen sommige apparaten elektrocardiogram (ECG)-signalen registreren. Deze mogelijkheden bieden kansen voor de ontwikkeling van digitale biomarkers: objectieve, kwantificeerbare fysiologische of gedragsmatige metingen die normale biologische processen, ziektetoestanden of reacties op een behandeling weerspiegelen.

Fabrikanten van consumentenwearables spelen hier actief op in en zoeken steeds vaker regulatoire toelating voor specifieke gezondheidsfuncties. Zo zijn de hypertensiemeldingen van Apple FDA-cleared, en dragen de slaapapneufunctie van Samsung en de Withings ScanWatch 2 een CE-markering als medisch hulpmiddel onder de Europese Medical Device Regulation (MDR). Dit roept een belangrijke vraag op voor onderzoek: moeten we vertrouwen op medical-grade devices (als medisch hulpmiddel gecertificeerd voor een specifiek beoogd gebruik), of op consumentenwearables die miljoenen mensen al dagelijks gebruiken?

Medical-grade devices worden ontwikkeld en gevalideerd voor specifieke klinische toepassingen en bieden daarmee meer zekerheid over de veiligheid, prestaties en geschiktheid voor die toepassing. Consumentenwearables bieden daarentegen ongekende mogelijkheden voor grootschalige, continue monitoring in de dagelijkse leefomgeving, maar kunnen sterk verschillen in algoritmen en software-updates.

In plaats van bestaande klinische metingen te vervangen, worden wearables door onderzoekers en clinici steeds vaker als aanvulling gezien. Medical-grade devices blijven essentieel wanneer een hoge diagnostische nauwkeurigheid vereist is, terwijl consumentenwearables langdurige monitoring in het dagelijks leven mogelijk maken op een schaal die anders moeilijk haalbaar zou zijn. De belangrijkste uitdaging is daarom om te begrijpen wanneer metingen uit wearables voldoende betrouwbaar en klinisch betekenisvol zijn om onderzoek en zorg te ondersteunen.

Waarom continue monitoring relevant is voor IBD

Inflammatory bowel disease (IBD) is een chronische aandoening die wordt gekenmerkt door perioden van remissie en onvoorspelbare opvlammingen. Om de ziekteactiviteit te volgen, worden momenteel poliklinische controles, vragenlijsten, bloed- en ontlastingonderzoek, beeldvorming en endoscopie ingezet. Telemonitoringplatforms maken het al mogelijk om symptomen, leefstijl en psychosociale factoren op afstand te monitoren. Toch is een groot deel van de dataverzameling nog steeds afhankelijk van belastende vragenlijsten en vindt meten vaak slechts periodiek plaats.

Hierdoor kunnen geleidelijke fysiologische veranderingen die zich tussen klinische metingen ontwikkelen, onopgemerkt blijven. Wearables kunnen hierin een aanvulling bieden door continu veranderingen in heart rate variability, rusthartslag, slaap en lichamelijke activiteit te meten.

IBDigital heeft als doel bestaande IBD-telemonitoringplatforms te verrijken met digitale biomarkers die kunnen helpen om veranderingen in ziekteactiviteit te identificeren of te voorspellen. Binnen het project worden klinische, technische en methodologische expertise gecombineerd om wearable data te koppelen aan bestaande klinische metingen.

De ambitie op lange termijn is om relevante veranderingen eerder te detecteren, opvlammingen te identificeren voordat deze klinisch zichtbaar worden, monitoring verder te personaliseren en patiënten en zorgprofessionals te ondersteunen om op het juiste moment te handelen.

Een nieuwe bring-your-own-device-studie

Binnen IBDigital is inmiddels een prospectieve, observationele multicenterstudie gestart waarin deelnemers hun eigen smartwatch en smartphone gebruiken. De studie wordt uitgevoerd bij Maastricht University Medical Center+, Jeroen Bosch Ziekenhuis en Franciscus Gasthuis & Vlietland.

Deelnemers kunnen apparaten van onder andere Apple, Samsung, Fitbit, Garmin en Polar koppelen via het Remote Data Collection Platform van TNO. Gedurende een follow-upperiode van één jaar worden digitale biomarker-data verzameld en gekoppeld aan klinische informatie die als onderdeel van de reguliere zorg wordt verzameld.

De centrale onderzoeksvraag is of veranderingen in bijvoorbeeld heart rate variability, ten opzichte van iemands persoonlijke baseline kunnen helpen om ontsteking te voorspellen. Daarnaast wordt gekeken naar de variatie tussen verschillende wearablemerken.

Waarom bring your own device?

Traditioneel ontvangen deelnemers aan klinisch onderzoek een gestandaardiseerd onderzoeksdevice. In een BYOD-studie gebruiken deelnemers in plaats daarvan technologie die ze al bezitten en dagelijks gebruiken.

Deze aanpak biedt verschillende voordelen. Bekende apparaten zijn eenvoudig te integreren in de dagelijkse routine, wat langdurig gebruik ondersteunt en de invloed van het onderzoek zelf op het gedrag van deelnemers kan beperken. BYOD-onderzoek kan daarnaast de kosten voor onderzoek verlagen, opschaling vergemakkelijken en deelname minder afhankelijk maken van frequente ziekenhuisbezoeken.

Tegelijkertijd brengt deze aanpak belangrijke wetenschappelijke en technische uitdagingen met zich mee. Wearables gebruiken verschillende sensoren, algoritmen en dataformaten. Software-updates kunnen metingen in de loop van de tijd beïnvloeden, terwijl verschillen in device-bezit en digitale vaardigheden kunnen leiden tot selection bias. Ook betrouwbare datatransmissie, privacy, interoperabiliteit en ontbrekende data vragen om zorgvuldige aandacht.

Het begrijpen van de impact van deze uitdagingen is zelf onderdeel van het onderzoek. IBDigital vergelijkt daarom expliciet twee benaderingen: medical-grade devices, met volledige controle over hardware, algoritmen en data maar minder schaalbaar, en consumentenwearables, met minder controle maar goed schaalbaar.

Op weg naar gepersonaliseerde en voorspellende monitoring

De IBDigital BYOD-studie is een belangrijke stap in het onderzoeken of en hoe data uit alledaagse wearable devices kunnen worden vertaald naar robuuste en klinisch betekenisvolle digitale biomarkers. De potentiële toepassing reikt verder dan IBD. Als fysiologische veranderingen betrouwbaar kunnen worden gedetecteerd met apparaten die mensen al dagelijks dragen, kunnen onderzoek en zorg continuër, toegankelijker en sterker verbonden worden met het dagelijks leven.

Het realiseren van deze potentie vraagt om meer dan het verzamelen van grote hoeveelheden data. Digitale biomarkers moeten accuraat, klinisch relevant, begrijpelijk en actionable zijn. Daarnaast moeten ze consistent presteren tussen verschillende devices en aansluiten op bestaande zorgprocessen. Door deze vragen te onderzoeken in een real-world multicenter setting wil IBDigital bijdragen aan een toekomst waarin data uit het dagelijks leven kunnen helpen om zorg persoonlijker en proactiever te maken.