Samenvatting en vertaling van drie wetenschappelijke artikelen over het effect van specifiek licht op mensen met dementie Kenniscirkel Domotica voor Wonen en Zorg/Zorg op afstand (www.domoticawonenzorg.nl) Vilans, Kennisinstituut voor de Langdurende Zorg en Ondersteuning Juni 2009 Johan van der Leeuw Opmerking vooraf: Lees eerst het document: ‘’Verklaring voor het ontstaan van de nachtelijke onrust bij mensen met dementie en de werking van de biologisch klok stimulerende verlichting’’ (Kenniscirkel Domotica, juni 2009) Het betreft de artikelen: •
•
•
Effect of Bright Light and Melatonin on Cognitive and Noncognitive Function in Elderly Residents of Group Care Facilities -> onderzoek onder leiding van het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (Netherlands Institute for Neuroscience) in 12 verzorgingshuizen in Friesland en Noord-Holland Auteurs: Eus J.W. van Someren (kartrekker van het onderzoek), Rixt. F. Riemersma- van der Lek, Dick F. Swaab, Jos Twisk, Elly M. Hol, Witte J.G. Hoogendijk Gepubliceerd in JAMA, Journal of the American Medical Association, 11 juni 2008, nr. 299 High Colour Temperature Light improves restless behaviour and circadian rhytmicity of institutionalised older aldults with dementia -> onderzoek onder leiding van de Technische Universiteit Eindhoven in het verpleeghuis De Weerde van de Vitalis Woonzorggroep te Eindhoven Auteurs: Mariëlle P.J. Aarts (TUE, department of Architecture, Building and Planning), A.M.C. Schoutens (Stichting Onderzoek Licht en Gezondheid, SOLG), en J. van Hoof (Hogeschool Utrecht) Paper voor het congres SOLG, Light, Performance and Quality of Life, mei 2008, gepubliceerd november 2008 High colour temperature lighting for institutionalised older people with dementia -> onderzoek va dezelfde onderzoekers in zorgcentrum Sint Franciscus te Gilze-Rijen in mei en juni 2008 Auteurs: J. van Hoof (Hogeschool Utrecht), A.M.C. Schoutens (Stichting Onderzoek Licht en Gezondheid), Mariëlle P.J. Aarts (TUE, department of Architecture, Building and Planning) Gepubliceerd in Building and Environment, Elsevier, januari 2009
Een overeenkomst tussen de drie onderzoeken is dat is gewerkt met lichtbakken aan het plafond van de gemeenschappelijke verblijfsruimtes. Deze lichtbakken staan overdag permanent aan om zo de bewoners de vereiste biologisch stimulerende verlichting te kunnen geven. De toepassing van dynamische verlichting met biologisch stimulerende verlichting bij de verpleegkliniek Klevarie van de zorggroep Vivre onder begeleiding van Vilans is een vervolg op de hier beschreven wetenschappelijke onderzoeken. De laatste stap op weg naar de praktische en structurele toepassing in de dementiezorg: • In plaats van lichtbakken aan het plafond die haaks staan op het streven naar huiselijkheid voor bijvoorbeeld het groepswonen wordt de verlichting verwerkt in ‘’normale’’ armaturen. • De verlichting wordt automatisch aangestuurd op het tijdstip van de dag en het actuele daglichtniveau. Dit laatste heeft als doel te voorkomen dat de biologische verlichting aan staat terwijl het eigenlijk niet nodig is, omdat via de ramen al voldoende licht binnenkomt.
1
1. Het onderzoek van het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN) in verzorgingshuizen in Friesland en Noord-Holland Dit onderzoek is veruit het grootste en het langdurigste van de hier weergegeven onderzoeken. Het is uitgevoerd van 1999 tot en met 20041 met 189 cliënten van 12 intramurale instellingen (verzorgingshuizen). 87% van de betrokken cliënten had dementie. De hoofdopzet van het onderzoek behelsde het samenstellen van vier groepen: 1. Alleen toedienen van melatonine (2.5 mg) ongeveer 1 uur voor het naar bed toe gaan. Melatonine is het hormoon dat op aansturing van de biologische klok door het menselijk lichaam wordt afgegeven in een ritme per etmaal. Bij een normaal werkende biologische klok is dat in de avonduren. Het is de grondslag voor een gevoel van slaperigheid en het in slaap kunnen vallen. 2. Alleen toedienen van biologisch stimulerende verlichting, waarvoor een groot aantal plafondarmaturen is aangebracht in de gemeenschappelijke woonkamers. Deze zijn geleverd door Philips Lighting. Deze verlichting was dagelijks aangeschakeld tussen 9.00 uur ’s ochtends en 18.00 uur in de namiddag. Het doel was het blootstellen aan ongeveer 1000 lux, gemeten voor de ogen in de kijkrichting van de ogen. Deze intensiteit is technisch haalbaar gebleken ‘’en heeft in voorgaande studies bewezen het circardiaanse ritme (voornamelijk slaap/waakritme) te kunnen synchroniseren van gezonde mensen in een tijdelijke isolatie en verstoringen in het circardiaanse activiteitsritme te kunnen verbeteren bij mensen met dementie in het midden- en eindstadium.” Er wordt wel een pilletje gegeven 1 uur voor het gaan slapen, maar dit is een placebo voor de melatonine. 3. Zowel het toedienen van melatonine als de biologisch stimulerende verlichting. 4. Dubbel placebo: zowel het toedienen van melatonine als de biologisch stimulerende verlichting is in placebo vorm. Bij de verlichting overigens in de vorm van het wel ophangen van armaturen maar met slechts de helft van de lampen, filters en installatie op grotere afstand van de ogen. Het licht-niveau bij de ogen was dan ongeveer 300 lux. Deze placebo-verlichting is ook toegepast bij groep 1. De deelnemers in deze vier groepen zijn gemiddeld 15 maanden gevolgd, met een maximum van 3,5 jaar. In de loop van het onderzoek zijn veel deelnemers afgevallen ten gevolge van sterfte en verhuizing van verzorgingshuis naar verpleeghuis. Resultaten wat betreft de effecten op de slaap: • Een belangrijke variabele is nachtelijke onrust, gekwantificeerd als het aantal minuten per uur met enige activiteit gedurende de 5-uur periode met de meeste rust van het gemiddelde activiteitenprofiel. De gecombineerde behandeling (melatonine + licht) verbeterde de nachtelijke onrust met een effect dat sterker werd in de loop van de tijd: met 1 minuut per uur elk jaar of 9%. • De duur van de slaap werd verlengd met 27 minuten of 6% met alleen melatonine en aanvullend met 10 minuten per jaar of 2% met de lichtbehandeling. Vilans: op dit punt is er inmiddels een bevestiging van een Amerikaans onderzoek met ook de combinatie van licht (1000 lux van 09.00 uur – 18.00 uur) en melatonine bij demente ouderen: toename van de slaapduur met 37 minuten, hetgeen precies dezelfde uitkomst is als in het NIN-onderzoek. Daarnaast 19% reductie in depressie, hetgeen ook op dit punt het NINonderzoek bevestigd2 (zie verder resultaten wat betreft andere effecten). • De behandeling vermindert in belangrijke mate de fragmentatie van de slaap. De combinatie van licht en melatonine verminderde de gemiddelde duur van kort nachtelijk ontwaken met een halve minuut per jaar of 12% relatief gezien. Melatonine alleen verlengde de gemiddelde duur van ononderbroken periodes van slaap met 5,8 minuten of 25% relatief gezien. Resultaten wat betreft andere effecten: • Het specifieke licht verminderde de cognitieve beperkingen met 5% zonder de ontwikkeling van het progressieve proces van de achteruitgang van de cognitie te vertragen. Dit effect is beperkt, maar hetzelfde en even beperkt als de nu gebruikte medicatie in het middenstadium van de 1 2
Publicatie 4 jaar later in juni 2008 Brawley: presentatie op 61th annual meeting of the Gerontological Society of America, 21 – 25 november 2008, Washington USA. 2
•
Ziekte van Alzheimer (acetylcholinesterase). Maar dan zonder de bijwerkingen. Uit een interview van de Volkskrant met Eus van Someren d.d. 11 juni 2008: ‘’Demente bejaarden krijgen nu medicijnen met allerlei bijwerkingen zoals misselijkheid, duizeligheid en maagdarmklachten. Met veel licht is hetzelfde te bereiken zonder die bijwerkingen’’. Licht verminderde ook de depressieve symptomen met een relatieve 19% (inmiddels bevestigt in eerder genoemd Amerikaans onderzoek) en verminderde de geleidelijke toename van de cognitieve beperkingen met een relatieve 53%. Volgens het Volkskrant-interview d.d. 11 juni 2008 betekent dit laatste: ‘’demente bejaarden konden 53% meer dingen zelf, zoals brood smeren’’.
Toedienen van melatonine De onderzoekers geven aan dat het lange termijn gebruik van melatonine in een dosis van 2.5 mg per avond bijwerkingen kan hebben. Met name lijkt er een effect te zijn op de stemming. Men beveelt voor de praktische toepassing een dosis aan lager dan 2.5 mg in combinatie met de biologisch stimulerende verlichting. Melatonine had wel duidelijke effecten op de slaap en daarmee op het terugdringen van de nachtelijke onrust. Conclusies: Naar de mening van de onderzoekers is dit het eerste dubbel blinde, placebo-gecontroleerde onderzoek naar de effecten van biologisch klok stimulerende verlichting (in het Engels: circadian stimuli light) en melatonine met toediening op een dagelijkse basis gedurende gemiddeld 15 maanden. Als hoofdconclusie is geformuleerd: ‘’De eenvoudige maatregel van versterking van het verlichtingsniveau in groepsfaciliteiten voor dementiezorg verbeterde de symptomen van verstoorde cognitie, stemming, gedrag, het kunnen uitvoeren van taken en de slaap. Melatonine verbeterde de slaap, maar het lange termijn gebruik bij ouderen kan alleen aanbevolen worden in combinatie met licht om de bijwerkingen op de stemming te onderdrukken. De lange termijn toepassing van licht gedurende de hele dag had geen bijwerkingen, integendeel, en kan gebruikt gaan worden in zorgfaciliteiten voor oudere individuen met dementie’’. Als kanttekeningen: De verbetering in het slaappatroon (de slaap-efficiëntie) zoals bewerkstelligd door de gecombineerde inzet van licht en melatonine is onvoldoende om een niveau te bereiken waarop een verstoorde slaap klinisch niet meer relevant is. Met andere woorden: de belasting die de nachtelijke onrust vanaf het middenstadium van dementie geeft bij zorgverleners (en mantelzorgers) kan wel worden verminderd, maar niet geheel worden weggenomen. Met de inzet van het specifieke licht wordt getracht de verstoorde biologische klok bij mensen met dementie weer te synchroniseren. Deze synchronisatie lijkt een langzaam proces te zijn, wat de langzame toename in bepaalde effecten kan verklaren. In bijvoorbeeld enkele studies bij gezonde mensen en dieren is aangetoond dat het maanden kan duren voordat effecten op het slaap-/waakritme duidelijk worden.
3
2. Het onderzoek van de Technische Universiteit Eindhoven en anderen in het verpleeghuis De Weerde te Eindhoven Dit onderzoek is uitgevoerd gedurende vier maanden tussen mei en augustus 2006 bij 26 cliënten, waarvan 16 in de interventiegroep en 10 in de controlegroep. Er is alleen biologisch stimulerende verlichting toegepast. Dit onderzoek is daarmee veel beperkter van opzet dan het NIN-onderzoek. Bovendien heeft het plaatsgevonden in de periode mei tot en met augustus, precies in de zomerperiode met het meeste natuurlijke daglicht. Het toepassen van biologisch stimulerende verlichting is vooral relevant in de donkere tijd van het jaar. Daarbuiten gaat het vooral om het toelaten van daglicht in de zorggebouwen en het naar buiten laten gaan van dementerende cliënten. Van de deelnemers in het onderzoek hadden er 16 Alzheimer, 6 vasculaire dementie en 4 een mengvorm. Deze deelnemers waren uit bed tussen 7 uur ’s ochtends en 9 uur ’s avonds. Gedurende de nacht bracht men gemiddeld 11 uur in bed door. Sommigen gingen ook een dutje doen rond 13.30 uur in de middag. Gedurende het experiment van 4 maanden in de zomer bleven 7 mensen de gehele dag binnen, waarbij de rest wel buiten kwam voor een beperkte tijd. Alle maaltijden en de thee & koffie (op 3 vaste tijden per etmaal) werden geserveerd in de gemeenschappelijke woonkamers onder de verlichting. Er waren dus in totaal 6 momenten op 1 dag waarop men onder de verlichting zat. De biologisch stimulerende verlichting is geleverd door Philips Lighting en behelsde het vervangen van de bestaande armaturen gesitueerd boven twee clusters van tafels in de gemeenschappelijke ruimtes. Op het niveau van de tafels werd een verlichtingsniveau bereikt van tussen 1750 en 1810 lux. Gedurende de interventie werd het licht aangezet om 8.30 uur in de ochtend op een niveau van 200 lux en kwam vervolgens binnen een half uur op zijn maximale sterkte. In de avond werd om 18.00 uur de verlichting langzaam gedimd tot 200 lux om 18.30 uur. Er werden in de twee gemeenschappelijke woonkamers van de onderzoeksgroep gedurende het onderzoek twee verschillende typen verlichting gebruikt: Interventie 1 met een kleurtemperatuur van 6.500 K (zeer koud wit) en interventie 2 een verlichting met een kleurtemperatuur van 2700 K (extra warm wit). In het onderzoek is als indicator voor het wel of niet functioneren van de biologische klok de lichaamstemperatuur gemeten gedurende het etmaal. Met het verschuiven van de hormoonniveau’s melatonine en cortisol zoals aangestuurd door de biologische klok verschuift ook de lichaamstemperatuur. In het NIN-onderzoek is deze meting niet toegepast. De lichaamstemperatuur is op zijn minimum tussen 4.00 en 6.00 uur in de ochtend en op zijn maximum tussen 12.00 uur en 18.00 uur bij een goed functionerende biologische klok (gesynchroniseerd op het dag- en nachtritme). Resultaten Na statistische analyses was een significante verbetering te zien op onrustig gedrag en verbetering van het slaap/-waakritme in vergelijking met de 0-meting en met de controlegroep. Dit is een aanwijzing dat verlichting van meer dan 1000 lux met een kleurtemperatuur van 6.500 K inderdaad een effect heeft op rusteloos gedrag/de nachtelijke onrust. Het betrof dan de zeer koude witte verlichting. Dit effect is niet gevonden met de tweede interventie met de verlichting van 2700 K (extra warm wit). Opmerking Vilans: Het NIN (Eus van Someren e.a.) en anderen spreken van blauwverrijkte verlichting als het type kleur dat (veruit) het meeste effect heeft op de biologische klok. Hier zijn de specifieke cellen in het oog gevoelig voor die een directe verbinding hebben met de biologische klok en die de voornaamste aansturing vormen voor deze biologische klok. Voor zorgverleners is het type verlichting (meer dan 1000 lux, zeer koud wit of blauwverrijkt) niet echt aangenaam. Vandaar dat in dit onderzoek ook gekeken is of extra warm wit licht een effect had. Maar dat was dus niet zo. Er zijn geen verschillen in de lichaamstemperatuur gemeten, waarbij de hittegolf in de zomer van 2006 mogelijk parten heeft gespeeld. Er is gemeten met de Dutch Behavior Scale for Intramural Psycho geriatrics (GIP-schaal). In de loop van het dementieproces gaat de score hierop achteruit. In het onderzoek is in de loop van de – korte - tijd juist een verbetering geconstateerd op deze score. Dit lijkt een bevestiging te zijn van het NIN-onderzoek dat er ook een effect is op de cognitie van de dementerende.
4
3. Het onderzoek van de Technische Universiteit Eindhoven en anderen in het zorgcentrum Sint-Franciscus in Gilze-Rijen Dit onderzoek is een vervolg op het eerdere onderzoek in Eindhoven en is uitgevoerd in mei en juni 2008. Voornaamste doel hiervan was om te bekijken of een andere type verlichting hetzelfde effect zou geven als de zeer koude witte of blauwverrijkte verlichting zoals wel een aantoonbaar effect heeft gehad in het onderzoek in Eindhoven van dezelfde onderzoekers en in het onderzoek van het NIN. In dit onderzoek is verlichting gebruikt met een niveau van 500 lux. Terwijl het onderzoek van het NIN e.a. uitwijst dat minimaal een niveau van 1000 lux vereist is. Dit licht werd wel uitgestraald door zeer grote lichtbakken aan het plafond van in dit geval het dagverblijf. Om het lagere lichtniveau te compenseren werd er gewerkt in één armatuur met een hele hoge kleurtemperatuur van 17.000 K (in Eindhoven 6500 K) en een veel lagere kleurtemperatuur van 2700 K (warm wit licht). Deze laatste is ook toegepast in het verpleeghuis De Weerde te Eindhoven en had daar geen effect. De armaturen (grote platte plafondarmaturen, twee per dagverblijf boven de tafels) zijn geleverd door Van Doorn B.V uit Culemborg, type BioSun. Deze armaturen zijn uitgerust met lampen van Philips Lighting. Per armatuur was de volgende verdeling: 6 lampen (TL-buizen) met 17.000 K en 4 lampen (TL-buizen) met 2700 K. Overeenkomstig de situatie in Eindhoven werd de verlichting aangeschakeld om 7.30 uur op 50 lux en opgevoerd naar in dit geval 500 lux om 8.00 uur. De ongekeerde procedure om 18.00 uur: dimmen van 500 lux naar 50 lux om 18.30 uur. Dan gaan de bezoekers van het dagverblijf weg. Het onderzoek heeft plaatsgevonden in twee ruimtes voor dagverblijf. De lichtarmaturen waren aangebracht boven de grote tafels waaraan de bezoekers van de dagbehandeling het grootste deel van de dag zitten. In deze dagverblijven bleek het lichtniveau boven de tafels op een zonnige dag minder dan 200 lux. Aan het onderzoek hebben 22 dementerende cliënten meegedaan. Hiervan 5 met Alzheimer, 12 vasculaire dementie, 4 een gemengde vorm (alzheimer en vasculair) en 1 cliënt met lewy-body dementie. Er hebben in het onderzoek twee interventies plaatsgevonden: de eerste met de 17.000 K verlichting en de tweede met de 2700 K verlichting. Ook in dit onderzoek werd de lichaamstemperatuur gemeten als indicator voor het wel of niet goed functioneren van de biologische klok. Resultaten Het verlichtingsniveau was tijdens de inzet van de verlichting tussen 375 lux en 470 lux. Dus veel lager dan in het NIN-onderzoek en het eerdere onderzoek van dezelfde onderzoekers in Eindhoven. Bij het gebruik van de 17.000 K verlichting bleek de daadwerkelijk bij de cliënten gemeten kleurtemperatuur (de kleur van het licht) sterk af te wijken. Volgens de onderzoekers ten gevolge van interactie met daglicht en de omgeving. De cliënten bleven namelijk toch niet constant in de ruimte van het dagverblijf. Beide typen verlichting – zowel de minder dan 500 lux, 17000 K en de minder dan 500 lux, 2700 K – hadden geen effect op het slaap-/waakritme. Ook niet op gedragsaspecten: er was juist een verslechtering te zien met de 17.000 K verlichting. Er was sprake van meer relatief meer angst en depressiviteit. Er was ook geen effect in de lichaamstemperatuur. Dit lijkt er op te wijzen dat in de eerste plaats hogere lichtniveau’s – meer dan 1000 lux – een belangrijke factor is om een effect te krijgen bij dementerenden. Behalve het lichtniveau van meer dan 1000 lux is hier ook van belang dat het hier cliënten van een dagverblijf betrof. Er was geen sprake van een dag in/dag uit toegepaste biologisch stimulerende verlichting bij deze cliënten. Ook in de thuissituatie is het lichtniveau binnen de woning te laag gebleken voor een effect op de biologische klok. Als men dan niet naar buiten toe gaat ziet de dementerende te weinig daglicht op de dagen dat hij/zij niet naar het dagverblijf toegaat met als effect een verstoorde biologische klok.
5
6
