Pieter Edelman
21 March 2018

Itom is een dochteronderneming gestart voor medische devices. Itom Medical in het Drentse Roden biedt een medisch gecertificeerd platform om hartslag, ademhaling, spierbewegingen en hersenactiviteit te meten. Daarmee mikt het op toepassingen van de intensive care tot aan topsport.

Itom breidt uit met een nieuwe dochteronderneming: Itom Medical, begin dit jaar opgericht in het Drentse Roden, ontwikkelt embedded modules om ecg’s, eeg’s en eigenlijk alle andere mogelijke eg’s te meten (kortweg aangeduid als exg of elektrofysiologie). ‘Het gaat om gebieden zoals wearables, thuismonitoring van mensen, meten aan kinderen met astma, maar ook topsport’, vertelt Jurryt Vellinga, die de nieuwe vestiging leidt.

Het lijkt iets heel anders dan de ic-ontwerpen voor radio’s en connectiviteitsoplossingen waar het moederbedrijf zich mee bezighoudt. Toch is de stap minder gek dan hij lijkt, vertelt Jeroen Langendam, vicepresident marketing en businessdevelopment bij Itom. ‘Er zijn echt heel veel overeenkomsten met wat we al doen. Autoradio’s bijvoorbeeld zijn zo’n beetje de meest complexe radio’s die je kunt bedenken, en vanuit die achtergrond hebben we allerlei algoritmes om gewenste en ongewenste signalen van elkaar te scheiden. Die technieken kunnen we heel goed toepassen op het gebied van medische signaalverwerking. We hebben ook veel kennis en expertise op het gebied van miniaturisatie, low-power-design en connectivity, aspecten die heel goed van pas komen om miniatuur wearable medical devices te ontwerpen.’

Itom_Medical_platform
Itom Medical werkt aan een medisch gecertificeerd platform voor elektrofysiologische wearables.

De nieuwe tak is een culminatie van twee ontwikkelingen. De eerste is het plaatsen van een implanteerbare defibrillator bij een zoon van een goede vriend van Dieter Kasperkovitz in 2012. Kasperkovitz was toentertijd cto bij Itom, en was diep onder de indruk. ‘Hij realiseerde zich dat de interessante technologieën waar Itom aan werkt, ook te gebruiken zijn om iets goeds te doen voor de maatschappij’, aldus Langendam. ‘Eigenlijk een vraagstuk om een onmogelijke combinatie, een spanningsveld met multidisciplinaire uitdagingen gecombineerd met strijdige doelstellingen in levensbedreigende situaties, op te lossen. Itom had hiervoor de benodigde kennis in huis.’

Dit resulteerde in een samenwerking met Inbiolab, een startup vanuit het UMC Groningen. Die werkte aan technologie voor elektrofysiologische metingen, eigenlijk voor een specifieke toepassing: het meten van spiersamentrekkingen van het middenrif om de ademhaling van patiënten op een heel comfortabele manier te monitoren. Bijvoorbeeld voor heel jonge baby’tjes een uitkomst.

Maar het hardwareplatform was prima geschikt voor alle soorten exg-signalen. ‘Het had een hoge kwaliteit preprocessing aan boord, zodat je heel nauwkeurig elektrische signalen kunt acquireren en verwerken’, zegt Langendam. ‘En vervolgens een platform om de algoritmes te implementeren voor de postprocessing.’ De twee bedrijven voerden daarmee verschillende projecten uit, eerst op het gebied van hartritmesignalen en later ook andere elektrofysiologische metingen.

Toen kwam de tweede ontwikkeling: Inbiolab werd overgenomen door Demcon. De elektrofysiologische ademhalingsmonitoring paste perfect bij een eerdere acquisitie van dat bedrijf: Macawi, gespecialiseerd in geavanceerde beademingssystemen. Vellinga, die coo was bij Inbiolab, kon de andere exg-toepassingen echter niet loslaten. Kort nadat hij en een collega begin vorig jaar waren vertrokken bij Demcon, raakten ze in gesprek met Itom over het opzetten van een dochteronderneming om daar werk van te maken.

Droge elektrodes

Itom Medical gaat dan ook verder waar Inbiolab gestopt is wat betreft dit soort toepassingen: het heeft een platform ontwikkeld om allerhande elektrofysiologische wearables te ontwikkelen, met oplaadbare accu, temperatuur- en bewegingssensoren, maar vooral een gevoelige versterker en krachtige maar energiezuinige hardware voor signaalverwerking. ‘De kwaliteit van het signaal is heel hoog, terwijl het energieverbruik juist heel laag is, echt een heel andere orde dan de gemiddelde ecg-patch die op de markt is. Je kunt er zelfs orgaanactiviteit mee meten’, stelt Vellinga.

Die twee eigenschappen zijn bedoeld om een langgekoesterde droom in te vullen bij makers van medische devices. Traditionele elektrofysiologische systemen hebben plakelektrodes nodig of een geleidende gel om voldoende signaal-ruisverhouding te halen. Dat is best omslachtig.

Itom_Medical_Overnight_Asthma
Een van de eerste toepassingen voor de systemen van Itom Medical is een slaapshirt dat de ademhaling bij kinderen met astma meet.

Met gevoelige versterkers en krachtige algoritmes kan ook het zwakke signaal van droge elektrodes worden gebruikt. Dat opent allerlei mogelijkheden om de sensoren te verwerken in kledingstukken of polsbandjes, zeker als het systeem ook nog eens energiezuinig genoeg is om met een batterijtje te worden gevoed.

Dat is dan ook precies waar Itom Medical op mikt. Een van de eerste toepassingen waar het bedrijf aan werkt, is een slaapshirt dat de ademhaling bij astmatische kinderen kan meten. ‘Kinderen passen zich heel gemakkelijk aan aan hun eigen beperking en kunnen vaak moeilijk zelf inschatten hoe het met ze gaat. Daarom is er grote behoefte aan een manier om de benauwdheid ’s nachts te meten, wanneer die vaak het ergst is’, weet Vellinga.

‘Maar we hebben bijvoorbeeld ook een onderzoek lopen naar realtime monitoring van spieren’, vult Langendam aan. ‘Momenteel kun je alleen via een bloedonderzoek een momentopname van spiervermoeidheid maken; met de technologie van Itom Medical kun je realtime zien dat een spier aan het verzuren is. Dat is nuttig voor revalidatie bij spierbeschadigingen, maar we werken ook aan toepassingen in de topsport.’

De eerste versie van het platform kan een enkel kanaal bemonsteren; een vervolgversie moet dat uitbreiden naar acht kanalen. ‘Maar voor heel veel toepassingen is dat ene kanaal al genoeg’, licht Vellinga toe. ‘En als je bijvoorbeeld meerdere spieren op het lichaam wilt meten, kun je ook meerdere sensoren samen gebruiken.’

Apart bedrijf

Het is een welbewuste keuze om Medical als apart bedrijf op te zetten. Itom is ten slotte een ic-designer, terwijl de medische tak meer op moduleniveau werkt. Maar er is eigenlijk nog een belangrijkere, praktische reden: wie een medisch device op de markt wil brengen, moet een vrij streng certificeringstraject doorlopen, en dat betekent dat toeleveranciers ook hun hele ontwikkelproject aan die eisen moeten laten voldoen. De medische activiteiten zouden het moederbedrijf daardoor onnodig kunnen opzadelen met alle bewijslast en certificeringseisen.

Tegelijkertijd is de scheiding wel minder strikt dan de formele structuur doet vermoeden; het gaat er immers om dat de kennis tussen de twee domeinen vloeit, en daarvoor wordt personeel regelmatig uitgewisseld. Itom Medical ziet vooral ook mogelijkheden om de ic-ontwerpkennis te gebruiken als klanten dat nodig hebben. ‘Met de ic-kennis van Itom kunnen we op het randje gaan zitten van wat er mogelijk is qua nauwkeurigheid, energiegebruik en miniaturisatie. We kunnen onze klanten aanbieden om een verkleiningsslag te maken met een geïntegreerde oplossing als de volumes omhooggaan’, zegt Vellinga. ‘Dus wat dat betreft, kunnen we ook een stap verder gaan dan een normale embedded-design-club.’