BioRICS, een spin-off van de KU Leuven, gebruikt geavanceerde technologieën om het mentaal welzijn te monitoren en te verbeteren en ontwikkelt nu de algoritmes om emoties te herkennen. Cato Leenders, doctoraatsonderzoeker achter de technologie, gebruikt de mentale component van de hartslag om emoties te identificeren. Wereldwijd een unieke techniek, omdat hij gebruikmaakt van de BioRICS-technologie. Die technologie maakt het onderscheid tussen de verschillende factoren die de hartslag beïnvloeden, zoals fysieke activiteit, ziekte en mentale activiteit. Cato Leenders spitst zich nu toe op emotieherkenning binnen de mentale component: “Dat is een grote uitdaging, maar we denken dat te kunnen, omdat de algoritmes zich aanpassen aan het individu. Tegelijk passen ze zich ook elke minuut automatisch aan het tijdsveranderlijke gedrag van mensen aan, iets waar andere technologieën niet toe in staat zijn.”
Het Mindstretch-systeem is een eerste toepassing van de technologie. In combinatie met de Fitbit-wearable reikt Mindstretch inzichten aan over hoe je mentale energie verbruikt en herstelt op dag-, week- en maandbasis. Tegelijk krijg je advies om mentale gezondheidsproblemen, zoals burn-out of oververmoeidheid, te voorkomen. Met de Mindstretch-app kun je je mentale balans dus monitoren en bijsturen, waar nodig.
Cato Leenders legt zich met haar doctoraat toe op de verdere perfectionering van die technologie. Ze is afgestudeerd als bio-ingenieur aan de KU Leuven met een master ‘Human health engineering’ en een thesis over het herkennen van emoties op basis van de technologie en de algoritmes die BioRICS in de markt zet. Ze doctoreert nu bij BioRICS met een Baekeland-mandaat van VLAIO: een samenwerking tussen een bedrijf en een universiteit, in dit geval BioRICS en M3-BIORES, een onderzoeksgroep van de KU Leuven.
“Het Mindstretch-systeem demonstreert hoe onze algoritmes werken en welke mogelijkheden ze bieden. De licenties voor het systeem kunnen online worden aangekocht. Het systeem is wetenschappelijk ernstig ondersteund en werd gevalideerd op 611 subjects in dertien projecten. Daarnaast werden de voorbije tweeëneenhalf jaar projecten gerealiseerd in 34 bedrijven. We willen graag op een grotere schaal meer impact genereren met onze technologie en daarom mikken we op de ‘high end-toepassingen’ met bedrijven en sectoren.”
Het is de doelstelling om problemen zoals burn-out en depressie in een vroeg stadium te herkennen, nog voor de symptomen ernstiger worden en het vaak te laat is om preventief in te grijpen. “Met onze geavanceerde algoritmes kun je de mentale toestand van een individu nauwkeurig in kaart brengen. De technologie kan bedrijven helpen om niet alleen hun productiviteit te verhogen, maar ook om het welzijn van hun werknemers te verbeteren. Als gebruikers inzicht krijgen in hun mentale energieverbruik, hun herstel en hun slaapkwaliteit, dan kunnen ze het risico op mentale overbelasting beter voorspellen en tijdig ingrijpen om erger te voorkomen.” De technologie die BioRICS ontwikkelt, is uniek, omdat ze niet alleen de hartslag meet, maar die ook kan opsplitsen in verschillende componenten. Dat is een essentieel element om de balans tussen energieverbruik en herstel te kunnen monitoren.
Door zowel fysieke als mentale signalen te monitoren kunnen we adviezen geven die mensen helpen om hun welzijn te behouden of te verbeteren.
“Wij splitsen de hartslag op in verschillende componenten”, aldus Cato Leenders. "Zo kunnen we de mentale activiteit nauwkeurig monitoren, zonder verstoring door andere factoren, zoals fysieke beweging of ziekte. Hartslagvariabiliteit daarentegen wordt beïnvloed door zestien andere factoren, zoals ziekte, slaap en stress, maar ook, als je nog aan het recupereren bent van de vorige training bijvoorbeeld. Dat is dus helemaal aspecifiek.” Hartslagvariabiliteit op zich is onvoldoende geschikt om daar emoties uit te halen in het dagelijks leven. Het hoofdalgoritme van BioRICS is het Mindstretch-algoritme en dat kan het onderscheid maken tussen de hartslag die gebruikt wordt voor het basaal metabolisme, het immuunsysteem, thermoregulatie, fysieke activiteit en het mentale. “Ons model heeft heel weinig parameters, omdat we die parameters altijd realtime schatten. Ze passen zich aan in de tijd. Dat is net onze kracht en daarmee maken we een cruciaal onderscheid ten opzichte van technieken die alleen maar gebaseerd zijn op hartslagvariabiliteit en artificiële intelligentie.”
BioRICS mikt op preventie en wil organisaties ondersteunen om mentale gezondheidsproblemen bij hun werknemers te voorkomen. “We willen een waakhond zijn voor de gezondheid van mensen”, zegt Cato. “Door zowel fysieke als mentale signalen te monitoren kunnen we adviezen geven die mensen helpen om hun welzijn te behouden of te verbeteren. Op dit moment focus ik mij vooral op de herkenning van positieve versus negatieve emoties. Het signaal dat ik gebruik om emoties te herkennen is de mentale component van de hartslag. We meten het mentale energieverbruik, maar dat is niet altijd eenduidig. Emoties zijn positief of negatief. Ons lichaam heeft energie nodig om na te denken, om zich te concentreren, maar ook als we onder tijdsdruk staan. Een avond op café vraagt ook energie, maar kan tegelijk heel leuk en nuttig zijn. Positief energieverbruik heeft een heel ander effect op het welzijn van iemand dan negatief energieverbruik. Dat kunnen we nu nog niet onderscheiden en daar werken we aan, want dat is natuurlijk heel relevant, als je iemand advies wil geven.”
De algoritmes en de technologie van BioRICS reiken innovatieve oplossingen aan voor verschillende sectoren. In een volgende fase wil BioRICS zich nu richten tot sectoren, waar mentaal welzijn cruciaal is. Sectoren waar een verbetering van het welzijn van de werknemers ook leidt tot minder fouten, hogere productiviteit en meer rendabiliteit. We doen nu projecten in de transportsector, bij militairen, in de medische sector en in de sportsector. "Die vier grote markten hebben alle iets gemeenschappelijks. We kunnen daar een meerwaarde bieden door het welzijn van de mensen te meten en de juiste adviezen te sturen om die mensen te helpen. Daarbij zijn emoties superbelangrijk."
In de transportsector moeten vrachtwagenchauffeurs onder heel grote stress werken. In België valt 10% van de mensen die in een transportbedrijf beginnen, uit in de loop van het eerste werkjaar. In Amerika is dat zelfs 90%, zo blijkt uit cijfers. Dat mensen stoppen, omdat ze het fysiek of mentaal niet langer aankunnen, is een heel groot probleem.
“We kunnen die uitval verminderen door het welzijn van individuele werknemers volautomatisch continu te monitoren. Door hun welzijn te verbeteren via het systeem kunnen bedrijven personeelsverloop en brandstofkosten, maar ook burn-out en andere mentale gezondheidsproblemen bij hun werknemers voorkomen.”
Projecten in transport wezen al uit dat er ook bij ervaren chauffeurs een grote correlatie is tussen het stress- en energieniveau van de chauffeurs en bijvoorbeeld het brandstofverbruik. Door het welzijn van de werknemers beter te monitoren zou een transportbedrijf niet alleen kunnen besparen op brandstofverbruik, maar ook op onderhoudskosten, ongevallen, herstellingskosten, boeten en personeelsverloop.
We verbeteren het mentale welzijn van werknemers en tegelijk verhogen we de rendabiliteit van het bedrijf.
“Dat geldt ook voor de opleidingen bij defensie. Voor de opleiding tot onderofficier bij de infanterie slaagt maar de helft van de kandidaten. Mensen stoppen vaak, omdat het mentaal en/of fysiek te zwaar is. Ook daar kunnen we met onze algoritmes veel winst boeken voor zowel het welzijn van de kandidaten als de efficiëntie en de slaagkansen voor een opleiding. Zo hebben we in een project met de Belgische defensie al bewezen dat onze technologie in staat is om uitval en overbelastingsblessures tijdig te voorspellen.”
De derde sector waar BioRICS op inzet, is de medische sector. Het algoritme kan daar bijvoorbeeld de mentale en fysieke toestand van een patiënt opvolgen, maar ook inflammatie en infecties detecteren. “Vooral bij patiënten met een hoog risico is dat van belang. Na een niertransplantatie bijvoorbeeld is het risico op infecties groot, omdat het immuunsysteem moet worden onderdrukt. Infectiemonitoring kan daar uitstekend preventief werken. Door de geïndividualiseerde realtime technologie krijg je een individueel overzicht en is het mogelijk om het gezondheidsadvies aan te passen aan elke patiënt.”
“Sporters zijn altijd op zoek naar manieren om hun mentale veerkracht en prestaties te verbeteren en onze technologie kan hen zeker helpen bij het monitoren van zowel fysieke als mentale herstelprocessen. De sportsector komt later nog in beeld. BioRICS is ontstaan op een groot project met AC Milaan en we hebben al vele experimenten achter de rug. Maar we hebben nu vooral bekeken in welke sectoren we het meest impact kunnen maken door het systeem te gebruiken bij verschillende toepassingen. Sport is zeker interessant, want sporters hebben vaak heel veel tools om fysiek herstel en paraatheid te meten, maar missen objectieve metingen van de mentale component. Ook bij sportprestaties is de mentale component zeer belangrijk en emoties spelen een zeer grote rol bij het behaalde resultaat. We zullen daar ook projecten blijven doen, maar we vinden die vaak te beperkt. Als je een voetbalploeg meet, dan gaat het om twintig mensen. Daarmee zullen we de wereld niet veranderen. Vaak is het wel interessant voor de visibiliteit van onze technologie. Als je kunt zeggen dat je een project hebt gedaan bij AC Milaan, dan krijgt dat meer aandacht dan voor een project bij een transportbedrijf. Ik denk dat er weinig technologie is die zo breed toepasbaar is, maar op dit moment denken we dat we in andere sectoren meer impact kunnen maken.”
De technologie van BioRICS heeft al heel wat belangrijke stappen gezet en wordt nu al breed ingezet. Toch moet er nog verder worden verfijnd. “Als iemand een gepast advies krijgt op het juiste moment, dan moet je ook kunnen monitoren hoe die persoon daarop reageert: helpt het advies of helpt het niet? Dat is zeer individueel. We moeten uitzoeken wat voor iemand werkt op een bepaald moment. Ook de emotie die daarbij komt kijken, is superbelangrijk, als je mensen wil helpen om gebalanceerder en gelukkiger te leven. We hebben ook nog geen automatische activiteitherkenning, waarmee we onze data zouden kunnen linken aan die verschillende activiteiten. Zo zouden we kunnen nagaan waar die persoon heel veel energie verbruikt of welke activiteit of plaats voor die persoon gelinkt is aan veel positieve of negatieve emoties. Dat kunnen we nu nog niet automatisch linken, maar die patronen leren herkennen zou helpen om te leren wat hun batterij leeghaalt en wat ze weer oplaadt. Daarbij gaat het niet alleen om emoties.”
Mentale problemen treffen één op de vijf mensen. Dat is meer dan alle soorten kankers samen.
“Emoties zijn vooral belangrijk voor mentale problemen. Dat treft één op de vijf mensen in alle sectoren. Dat is meer dan alle soorten kankers samen en als je weet dat er maar één op twintig hulp kan krijgen door de lange wachtlijsten bij psychologen en psychiaters, dan moet je ervoor zorgen dat je een stuk aan preventie kunt doen. Dat kan in vrijwel elke sector. Dat kan ook heel relevant zijn voor mensen die zelf hun emoties niet zo goed kunnen herkennen of erover kunnen communiceren. Ik denk dan bijvoorbeeld aan jongeren en mensen met autisme. In publicaties hebben we ook aangetoond dat we ook het welzijn van huisdieren of landbouwdieren met onze technologie kunnen monitoren. Ook dieren kunnen zelf niet op een voor iedereen begrijpelijke manier communiceren over hoe ze zich voelen. Daar liggen nog mogelijkheden, zodra er een gebruiksvriendelijke hartslagsensor voor dieren beschikbaar is.”
We bekijken ook welke opties er zijn rond de tijdige detectie van diabetes type twee. Als je dat in een vroeg stadium kunt voorspellen, is de behandeling nog vrij goedkoop en kun je het nog terugdraaien. Dat is iets dat mogelijk nog kan worden ontwikkeld. Het is echt de bedoeling om te waken over de gezondheid van mensen en hen te helpen, als we zien dat er gezondheidsrisico’s zijn. Wij proberen de mensen te leren hoe ze zichzelf kunnen helpen, zodat ze eventuele negatieve gevolgen kunnen voorkomen.”
“We zijn op zoek naar de toepassingen waarmee we een grote impact kunnen hebben en veel mensen kunnen meten. Daar kunnen we ook onze return on investment bewijzen. Als het goed gaat met iemand, dan zal die niet geneigd zijn om te betalen voor een systeem om de gezondheid te monitoren, omdat het lijkt dat hij/zij dat op dat moment misschien niet nodig heeft. Maar bij bijvoorbeeld defensie, de transportsector en in ziekenhuizen kunnen we bewijzen hoeveel uitval we verminderen door het mentaal en fysiek welzijn van de werknemers te ondersteunen.”
De voordelen van BioRICS Mindstretch zijn legio. Wie een licentie aankoopt, beschikt voor lange tijd over de mogelijkheid om het welzijn van zijn personeel te monitoren en kan dat (organisatie)breed uitrollen. De technologie verdient zichzelf terug en is gemakkelijk te hanteren en de diagnoses en de screenings kunnen de efficiëntie van de bedrijfsvoering verbeteren. Het gebruik van Mindstretch is continu en volautomatisch. Het product is gebaseerd op een betaalbare wearable die makkelijk schaalbaar is en grote groepen mensen kunnen tegelijkertijd worden gemonitord.
Met de door BioRICS ontwikkelde algoritmes kunnen bedrijven, legers, sportteams en zorginstellingen de mentale gezondheid van hun medewerkers, atleten en patiënten beter begrijpen en verbeteren. Mindstretch is niet alleen een preventieve benadering van gezondheid, maar tegelijk een krachtige tool om prestaties en welzijn op lange termijn te verbeteren. En dat vanuit een sterke focus op objectieve metingen en een op maat gemaakte aanpak waar zowel de persoonlijke gezondheid als de bedrijfsoptimalisatie baat bij hebben.