In het kort Artikel

Een app als medisch hulpmiddel?


De inzet van apps als medisch hulpmiddel kan voor zowel de patiënt als de zorgverlener voordelen bieden. Voorwaarde is echter dat deze producten goed worden onderzocht en dat ze voldoen aan de eisen die aan medische hulpmiddelen worden gesteld. In dit Ge-Bu-artikel illustreert een onderzoek naar de inzet van een smartwatch-app bij het screenen op atriumfibrilleren de mogelijkheden en beperkingen van onderzoek naar nieuwe technologieën. In dit onderzoek werden gegevens over hartritme verzameld met een app voor de smartwatch en vervolgens gebruikt om mogelijk atriumfibrilleren te signaleren.

  • De onderzoekers van de Apple Heart Study concluderen dat een ritmestoornismelding bij dragers van een smartwatch in 70% van de gevallen voorspellend blijkt te zijn voor atriumfibrilleren.
  • Door de tekortkomingen in dit onderzoek kan niet worden geconcludeerd dat de app geschikt is voor screening op atriumfibrilleren.
  • Zorgverleners zullen vaker te maken krijgen met patiënten met een smartwatch-diagnose, omdat fabrikanten van apps naar hen doorverwijzen.
  • Zonder goede informatie over de waarde en werking van de app zijn de gezondheidsrisico’s van een app-melding niet goed in te schatten.
  • Naast het gevaar op medicalisering is het geruststellen van patiënten met morbiditeit door het onterecht uitblijven van een melding eveneens een gezondheidsrisico.

Er zijn vele apparaten en apps op de markt waarmee de gebruiker wordt aangespoord meer te bewegen en een gezondere levensstijl aan te houden. Apps, geïnstalleerd op een smartwatch, kunnen, naast veel andere fysiologische parameters, ook de hartslag registreren. De opgeslagen gegevens zouden, met toestemming van de gebruiker, kunnen worden ingezet voor medische doeleinden. Dergelijke toepassingen kunnen met name vanwege de laagdrempeligheid zowel voor de patiënt als de zorgverlener voordelen bieden. Voor techbedrijven biedt een medische toepassing van hun consumentenproduct financiële kansen. Om deze producten medisch toepasbaar te maken, dienen ze op methodologisch correcte wijze te worden onderzocht op betrouwbaarheid en veiligheid, en te voldoen aan de eisen die aan medische hulpmiddelen worden gesteld. 

In dit artikel wordt een onderzoek besproken waarin wordt verkend of de inzet van een app voor de smartwatch van Apple voordelen zou kunnen bieden bij het screenen op atriumfibrilleren. Dit onderzoek dient als voorbeeld voor de verschuivende markt van gadgets en apps voor consumenten richting de gezondheidszorg. Wat zijn de problemen die ontstaan bij het gebruik van een consumentenproduct voor de screening, diagnose of behandeling van een ziekte? Waar moeten zorgverleners rekening mee houden?

Smartwatch eenvoudig te gebruiken bij screening

Het gebruik van commercieel beschikbare, draagbare hartritmemonitoren bij onderzoek, diagnose en behandeling van atriumfibrilleren zou waardevol kunnen blijken bij sommige patiënten verdacht van ritmestoornissen. Met pragmatische hartslagcontrole met behulp van een smartwatch, zo nodig aangevuld met ECG-controle kunnen grote groepen mensen worden onderzocht zonder hoge kosten.1


De Apple Heart Study onderzocht de mate van betrouwbaarheid van het gebruik van een smartwatch-app bij het opsporen van atriumfibrilleren en -flutter (in dit artikel samen aangeduid met atriumfibrilleren).1,2 Dit door Apple Inc. gesponsorde, prospectieve observationele onderzoek, had als primaire uitkomst het percentage proefpersonen dat een melding kreeg bij een onregelmatige hartslag, en bij wie vervolgens atriumfibrilleren werd vastgesteld via ECG-monitoring. Daarnaast wilden de auteurs de positief voorspellende waarde van deze methode berekenen. De signalering van atriumfibrilleren gebeurde door de hartslag te monitoren met behulp van een hartslag-app voor de Apple Watch. In nieuwere versies van deze smartwatch kan dit inmiddels ook met een enkele ECG-sensor, maar deze techniek werd in de Apple Heart Study nog niet meegenomen.

De onderzoekers slaagden erin om binnen een tijdsbestek van 8 maanden meer dan 400.000 deelnemers te rekruteren. Uit de resultaten van deze studie blijkt dat de app in ongeveer 70% van de gevallen in staat is een diagnose van atriumfibrilleren te kunnen voorspellen, maar het onderzoek had te veel methodologische beperkingen om een definitieve conclusie te kunnen trekken.1

Onderzoeksopzet

In de Verenigde Staten konden bezitters van een Apple Watch en een Apple iPhone op vrijwillige basis, zonder persoonlijke uitnodiging deelnemen aan het onderzoek door de hartslag-app te installeren.1,2 Deze app is voorzien van een algoritme dat onregelmatigheden in de hartslag aan de pols kan analyseren en melden. De deelnemers moesten 22 jaar of ouder zijn en Engels spreken. De hartslagmeting bij de Apple Watch is gebaseerd op fotoplethysmografie, een techniek waarbij met ledlampjes en lichtgevoelige dioden veranderingen in de lichtabsorptie in het bloed worden gemeten. Wanneer er tussen de hartslagen door minder bloed in de vaten stroomt wordt minder licht geabsorbeerd en wordt meer licht teruggekaatst.

Uitsluitingscriteria waren eerder gediagnosticeerd atriumfibrilleren en actueel gebruik van orale antistolling. Er was uitsluitend telefonisch of online contact tussen onderzoekers en proefpersonen, zoals contact over toestemming, uitleg en procedurele uitwisseling van gegevens. Het systeem werkte alleen als de arm minimaal werd bewogen en wanneer de iPhone of Apple Watch niet werden opgeladen. De onregelmatigheid moest minstens 30 seconden duren en optreden in minstens vijf perioden in een periode van 24 uur, voordat een melding werd afgegeven en de gebruiker werd gevraagd contact op te nemen met de onderzoekers. Na het contacteren van de onderzoekers werd bij vermoeden van ernstige problematiek geadviseerd direct een afspraak met de eigen zorgverlener te maken. De overige deelnemers kregen meetapparatuur met een enkelpolige ECG-plakker opgestuurd. Deze moest 7 dagen, tegelijkertijd met de smartwatch, worden gedragen en vervolgens worden teruggestuurd naar de onderzoekers.1,2

Resultaten

In totaal werden 419.297 deelnemers geïncludeerd, 52% jonger dan 40 jaar (gemiddelde leeftijd 41 jaar, 57% man).1 6% van de deelnemers was ouder dan 65 jaar. 2.161 (0,52%) van deze deelnemers kreeg een melding van een onregelmatige pols binnen een mediane controletijd van 117 dagen. De meldingen varieerden van 0,16% in de groep 22- tot 40-jarigen tot 3,1% in de groep ouder dan 65 jaar. De metingen waarop de melding was gebaseerd werden doorgestuurd naar de onderzoekers. Van de 2.161 deelnemers met een melding stuurden 450 personen een analyseerbare ECG-strook terug. De ECG-meetapparatuur werd gemiddeld 6 dagen gedragen.

Bij 153 van de 450 personen (34%) bleek uit het ECG dat het inderdaad ging om atriumfibrilleren (97,5% betrouwbaarheidsinterval (BI) 29 tot 39%). In 20% van de gevallen betrof dit persistent atriumfibrilleren. In totaal werd bij 0,04% van alle geïncludeerde personen de diagnose atriumfibrilleren gesteld. De positief voorspellende waarde van de hartslag-app bij gelijktijdige registratie van een ECG was 0,71 (97,5%BI 0,69 tot 0,74). Deze waarde gaf aan bij welk deel van de deelnemers met een melding van de hartslag-app, tegelijkertijd ook met de ECG-monitor bewijs voor atriumfibrilleren werd gevonden. De groep die meteen werd doorgestuurd naar hun eigen zorgverlener vanwege de ernst van de klachten is hierin niet meegenomen omdat zij niet deelnamen aan de ECG-meting.

Andere ernstige ritmestoornissen waren zeer zeldzaam. 15 van de deelnemers meldden angstklachten die gerelateerd waren aan het gebruik van de app. Van de 2.161 personen met een melding van een onregelmatige pols bleek bij controle na 3 maanden meer dan de helft medische hulp buiten het onderzoeksprogramma te hebben gezocht.1

Beperkingen van de Apple Heart Study

Hoewel de onderzoekers zelf aangeven dat hun studie slechts een eerste aanzet was om de inzet van een smartwatch bij de screening op atriumfibrilleren te evalueren, zijn er wel degelijk vraagtekens te plaatsen bij de onderzoeksopzet. Niet in de minste plaats omdat de app inmiddels wel op de markt is en de consument wordt verwezen naar de zorgverlener wanneer deze een melding van atriumfibrilleren ontvangt. Hieronder een overzicht van de belangrijkste kritiekpunten die onder meer in ‘letters-to-the-editor’ werden vermeld.

Gegevens over sensitiviteit van de methode ontbreken

In deze studie is slechts de positief voorspellende waarde bepaald en niet de sensitiviteit van de meting met de smartwatch. Om de sensitiviteit te kunnen bepalen, hadden ook de deelnemers zonder een melding van een onregelmatige hartslag steekproefsgewijs een ECG-controle moeten ondergaan. Daarmee had ook het aantal valsnegatieven kunnen worden bepaald en daarmee de mate waarin patiënten die wel degelijk risico lopen, onterecht worden gerustgesteld. Ook bij de bepaalde specificiteit zijn vraagtekens te zetten. De auteurs geven zelf in een antwoord op kritiek op het onderzoek aan dat het onderzoek niet was ontworpen om sensitiviteit en specificiteit te meten. De cijfers zijn niet gevalideerd en er was een hoge lost-to-follow-up.3,4,5,6

Onderzoekspopulatie niet representatief

Door de onderzoeksmethode zijn deelnemers onder meer geselecteerd op de mogelijkheid om geld uit te kunnen geven aan een smartwatch en hun vaardigheid met het gebruik van de bijbehorende technologie. Mede daardoor bestond de onderzoeksgroep ook uit relatief veel jonge mensen terwijl de patiënten met een aritmie voornamelijk tot de groep ouderen behoren. Includeren van deelnemers boven de 40 jaar was een meer voor de hand liggende keuze geweest.7

Ontbrekende gegevens

Naast de methodologische problemen bleek een grote groep deelnemers het onderzoeksprotocol niet te volgen. Lang niet alle deelnemers die een melding hadden ontvangen, namen contact op met de onderzoekers. Ook retourneerden minder deelnemers dan verwacht de meetapparatuur. Hier werden geen nadere analyses op uitgevoerd.1

Ook kunnen gevallen van paroxysmaal atriumfibrilleren zijn gemist omdat het hartritme niet continu werd gemeten.4 Bij opladen van de smartwatch stopt de meting, en om de batterij te sparen werd de hartslag voor de screening slechts 1 keer per 12 minuten gemeten. Omdat voor een melding 5 van de 6 metingen positief moeten zijn, bestaat een kans dat atriumfibrilleren die minder dan 1 uur duurde niet werd opgemerkt.

Surrogaateindpunt

Het in deze studie onderzochte eindpunt, namelijk de diagnose atriumfibrilleren, betreft een surrogaateindpunt. Atriumfibrilleren kan de oorzaak zijn van het ontstaan van onder meer een ischemische beroerte, en dit zou een interessanter eindpunt zijn geweest. Met dit onderzoek is nog onduidelijk of aan de met een smartwatch-app opgespoorde, dikwijls korte, episoden van atriumfibrilleren dezelfde embolisatierisico’s kleven als aan het atriumfibrilleren dat op gebruikelijke wijze is opgespoord. De op deze manier opgespoorde patiënten komen echter wel eerder in het medische circuit.


In een redactioneel commentaar op de Apple Heart Study wordt gewaarschuwd voor mogelijk misbruik van op deze wijze verkregen medische gegevens voor commerciële doelen. Bij de beschrijving van het onderzoek wordt vermeld dat de verkregen data eigendom zijn van Apple. Een tweede vraag is hoe toegankelijk deze informatie is voor hackers, vooral als medische apps gebruikmaken van het ‘Internet of things’, het netwerk van apparaten die via internetverbindingen op elkaar of op computersystemen zijn aangesloten.7,8 Ook zou het geloof in algoritmes en kunstmatige intelligentie niet ten koste moeten gaan van basaal klinisch inzicht, gericht op de individuele patiënt.7

Een overzichtsartikel over mobiele apparaten en gezondheid voegt daar nog een aantal nadelen aan toe. Het is de vraag hoe dergelijke toepassingen zullen worden gefinancierd. Nu zijn smartwatches vaak privébezit, maar wie betaalt de kosten als ze breder worden ingezet? Zijn deze toepassingen in de toekomst voorbehouden aan de hogere inkomens en mensen die digitaal vaardig zijn?5,8

Onder meer het Centrum voor Ethiek en Gezondheid (een samenwerkingsverband van de Gezondheidsraad en de Raad voor Volksgezondheid en Samenleving) waarschuwt in het algemeen voor medicalisering: ongerustheid en overmatige nadruk op gezondheid veroorzaken medicalisering, maar cijfers hierover ontbreken.9,10 De individuele vrijheid om apps en wearables te gebruiken kan bovendien resulteren in een toename van zorggebruik, waardoor de collectief gefinancierde zorg onder druk kan komen te staan.11


Is een App een medisch hulpmiddel?

Een hulpmiddel wordt een medisch hulpmiddel wanneer kan worden aangetoond dat met dit hulpmiddel een gezondheidsprobleem kan worden opgelost en wanneer dat hulpmiddel daarin effectief is.12,13 Volgens de huidige regelgeving wordt alle software die op basis van een aantal ingevoerde parameters een suggestie doet over een diagnose of therapie geclassificeerd als risicoklasse I.14 De fabrikant kan volstaan met zelfcertificatie als de app beantwoordtaan de eisen die de EU stelt. In de nieuwe wetgeving die vanaf 26 mei 2021 gefaseerd ingaat is een aparte classificatieregel geformuleerd.15 Als software een meetfunctie heeft en verder geen diagnose of therapiesuggestie doet, wordt de software ingedeeld in risicoklasse Im (= klasse I measure), waarbij een Notified Body uitsluitend deze meetfunctie beoordeelt.16 Software die informatie verstrekt die wordt gebruikt bij het nemen van beslissingen voor diagnostische of therapeutische doeleinden moet tenminste als klasse IIa worden beschouwd. Wanneer deze beslissingen kunnen leiden tot overlijden of onomkeerbare verslechtering van iemands gezondheidstoestand, behoort de medische software tot klasse III.16 Veel medische apps die op basis van een aantal ingevoerde parameters een suggestie doen aan de arts over een diagnose vallen nu nog in klasse I, maar dat verandert dus per mei 2021. Dit geldt eveneens voor de in het onderzoek gebruikte hartslag-app.


Hoe werkt de hartslag-app op de Apple Watch?

Op de website van de Apple Watch is na te lezen hoe de hartslag-app werkt (https://support.apple.com/nl-nl/HT208931). De hartslag-app is standaard beschikbaar op alle Apple Watches vanaf versie 1, maar moet worden ingeschakeld voor deze kan worden gebruikt. Als de functie om een onregelmatige hartslag te detecteren is ingeschakeld dan wordt op gezette tijden de hartslag gemeten wanneer de gebruiker niet beweegt. Het aantal metingen per dag hangt af van de mate waarin de gebruiker actief is en wordt niet nader gespecificeerd op de website. Nadat via meerdere metingen (niet gespecificeerd) is vastgesteld dat er sprake is van een onregelmatig ritme wordt via de Apple Watch een melding naar de gebruiker verstuurd. De website van Apple adviseert de melding te bespreken met de huisarts. De hartslag-app wordt niet aangeraden voor patiënten met gediagnosticeerd atriumfibrilleren en bij jongeren onder de 22 jaar. Sinds eind 2018 kan via een nieuwe app met toevoeging van extra hardware op nieuwere versies van de Apple Watch ook een ECG worden gemaakt die kan worden doorgestuurd naar een zorgverlener.17

Atriumfibrilleren

Atriumfibrilleren is een hartritmestoornis die gekenmerkt wordt door een onregelmatige sterk verhoogde atriumfrequentie die meestal gepaard gaat met een verhoogde ventrikelfrequentie. Er wordt onderscheidt gemaakt tussen paroxysmaal en persistent atriumfibrilleren. Bij paroxysmaal atriumfibrilleren duren de aanvallen niet langer dan 7 dagen en herstellen spontaan. Bij atriumflutter is er een regelmatige maar sterk verhoogde atriumfrequentie.

Prevalentie

De prevalentie van atriumfibrilleren neemt vooral toe met het stijgen van de leeftijd. In de totale Nederlandse populatie is deze prevalentie 0,5%. Deze neemt toe van 0,04% in de leeftijd 25 tot 45 jaar tot ongeveer 6% bij patiënten vanaf 75 jaar. Ruim de helft van de patiënten met atriumfibrilleren is 75 jaar of ouder.18 De incidentie op basis van gegevens uit de negentiger jaren uit de vorige eeuw is 9,9 per 1.000 persoonsjaren bij mensen boven de 55 jaar.19

Gevolgen van atriumfibrilleren

Atriumfibrilleren is geassocieerd met een verhoogde kans op ischemische beroerte, hartfalen, cardiovasculaire mortaliteit en chronische nierziekte. Als een behandeling met elektrocardioversie of medicamenteuze cardioversie niet lukt, krijgen patiënten met atriumfibrilleren meestal voor de rest van hun leven antitrombotische medicatie.18

Screening

De gangbare methode voor het screenen op atriumfibrilleren in een algemene populatie van mensen ouder dan 65 jaar is polsvoelen bij de huisarts wanneer ook de bloeddruk wordt gemeten. De diagnose wordt bevestigd met behulp van een ECG.18

Onderzoeksdetails

Apple Heart Study 1,2
Onderzoeksnaam: Apple Heart Study 
Opzet: prospectief observationeel met een enkele onderzoeksarm en uitsluitend virtueel patiëntencontact
Insluitingscriteria: bezit van een Apple iPhone en Apple Watch, inwoner van de VS, leeftijd ≥ 22 jaar, Engelssprekend
Belangrijke uitsluitingscriteria: (eerder) atriumfibrilleren, gebruik van orale anticoagulantia
Primair(e) eindpunt(en) en looptijd: proefpersonen die een melding kregen bij een onregelmatige hartslag bij wie atriumfibrilleren of -flutter werd vastgesteld via ECG-pleistermonitoring. Groep werd verdeeld in leeftijd vanaf 22 jaar en vanaf 65 jaar. De looptijd was 8 maanden
Beoogd patiëntenaantal en power: 503 afleesbare ECG-stroken per leeftijdsgroep nodig om de positief voorspellende waarde van de melding te kunnen bepalen met een 97,5%BI < 0,10
Aantal ingesloten patiënten: 419.297
Trialregistratie: ClinicalTrials.gov: NCT03335800
Financiering: Apple Inc.
Belangenverstrengeling: 2 van de 22 auteurs

  1. Perez MV, Mahaffey KW, Hedlin H, Rumsfeld JS, Garcia A, Ferris T, et al. Apple Heart Study Investigators. Large-Scale Assessment of a Smartwatch to Identify Atrial Fibrillation. N Engl J Med. 2019 Nov 14;381(20):1909-1917. doi: 10.1056/NEJMoa1901183.
  2. Turakhia MP, Desai M, Hedlin H, Rajmane A, Talati N, Ferris T, et al. Rationale and design of a large-scale, app-based study to identify cardiac arrhythmias using a smartwatch: The Apple Heart Study. Am Heart J. 2019 Jan;207:66-75. doi: 10.1016/j.ahj.2018.09.002. 
  3. De Silva K, Chow C, Kumar S. A Smartwatch to Identify Atrial Fibrillation. N Engl J Med. 2020 Mar 5;382(10):974. doi: 10.1056/NEJMc1916858.
  4. Auer J, Primus C. A Smartwatch to Identify Atrial Fibrillation. N Engl J Med. 2020 Mar 5;382(10):974. doi: 10.1056/NEJMc1916858. 
  5. Wyatt KD. A Smartwatch to Identify Atrial Fibrillation. N Engl J Med. 2020 Mar 5;382(10):975. doi: 10.1056/NEJMc1916858. 
  6. Turakhia MP, Desai M, Perez MV; Apple Heart Study Investigators. A Smartwatch to Identify Atrial Fibrillation. Reply. N Engl J Med. 2020 Mar 5;382(10):975-976. doi: 10.1056/NEJMc1916858. 
  7. Campion EW, Jarcho JA. Watched by Apple. N Engl J Med. 2019;381(20):1964-1965. doi:10.1056/NEJMe1913980.
  8. Sim I. Mobile Devices and Health. N Engl J Med. 2019 Sep 5;381(10):956-968. doi: 10.1056/NEJMra1806949. 
  9. Centrum voor Ethiek en Gezondheid. Gezondheidsapps en wearables De ethiek van e-health deel I. Den Haag: Centrum voor Ethiek en Gezondheid, 2020.  Via: https://www.gezondheidsraad.nl/documenten/adviezen/2020/01/30/gezondheidsapps-en-wearables
  10. Qiu J, Wang Y. A Smartwatch to Identify Atrial Fibrillation. N Engl J Med. 2020 Mar 5;382(10):974-975. doi: 10.1056/NEJMc1916858. 
  11. Husain I, Spence D. Can healthy people benefit from health apps? BMJ. 2015 Apr 14;350:h1887. doi: 10.1136/bmj.h1887. Erratum in: BMJ. 2015;350:h2520. PMID: 25873345.
  12. Slee PH. Nieuwe wetgeving medische hulpmiddelen. Grotere veiligheid? Gebu. 2020;54(5):45-51.
  13. Overheid.nl. Wettenbank. Wet op de medische hulpmiddelen 1 augustus 2018 (gebaseerd op Verordening (EU) 2017/745 van het Europees Parlement en de Raad van 5 april 2017 betreffende medische hulpmiddelen). Via: https://wetten.overheid.nl/BWBR0002697/2018-08-01. Geraadpleegd op 13-8-2020
  14. European Commission. Council Directive 93/42/EEC on Medical Devices (MDD) (1993). Via: https://ec.europa.eu/growth/sectors/medical-devices/current-directives_en. Geraadpleegd 23 op april 2020.
  15. Regulation (EU) 2017/745 on medical devices. 5 April 2017. Annex VIII, Rule 11. Via: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32017R0745. Geraadpleegd op 13-8-2020
  16. Publicatieblad van de Europese Unie L 117. 60e jaargang, 5 mei 2017. Via: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/NL/TXT/PDF/?uri=OJ:L:2017:117:FULL&from=LV
  17. Apple support. 12-1-2021. Via: https://support.apple.com/nl-nl/HT208955. Geraadpleegd op 1-2-2021.
  18. NHG-Standaard Atriumfibrilleren M79 – versie 4.0. September 2017. Via: https://richtlijnen.nhg.org/standaarden/atriumfibrilleren. Geraadpleegd op 1-2-2021
  19. Heeringa J, van der Kuip DA, Hofman A, Kors JA, van Herpen G, Stricker BH, et al. Prevalence, incidence and lifetime risk of atrial fibrillation: the Rotterdam study. Eur Heart J. 2006 Apr;27(8):949-53. doi: 10.1093/eurheartj/ehi825. 

Auteurs

  • dr Anton J.F.A. Kerst, internist n.p.
  • dr Peter H.Th.J. Slee, internist n.p.
  • Marielle A.E. Nieuwhof, apotheker Stichting Geneesmiddelenbulletin, Utrecht