AI helpt bij de diagnose van artritis op basis van MRI-beelden

Een aan de universiteit en het universitair ziekenhuis van Gent ontwikkeld machine learning-algoritme kan moeilijk detecteerbare beenmergontstekingen identificeren op MRI-scans. Ontstekingen die kunnen leiden tot artritis worden zo veel sneller ontdekt.

Snel sacro-iliitis detecteren, een ontsteking van het gewricht dat onze heupen met onze wervelkolom verbindt, speelt een belangrijke rol in de vroege diagnose van ontstekingsaandoeningen die tot reuma kunnen leiden. Sporen daarvan ontdekken op een MRI-scan is echter een uitdaging voor artsen: ze moeten door driedimensionale beelden van een complexe anatomische structuur speuren, op zoek naar soms heel vage tekenen van een beginnende ontsteking.

Daarom ontwierpen onderzoekers van het VIB-UGent Centrum voor Inflammatieonderzoek en het Universitair Ziekenhuis Gent een volledig geautomatiseerd machine learning-algoritme dat hen niet alleen kan helpen in die speurtocht, maar ook dit soort beenmergontstekingen voorspellen.

Revolutie

De vorsers noemen het een revolutie in de medische beeldvorming. Ze trainden het algoritme op basis van een dataset met gegevens van artritispatiënten, postpartumpatiënten en gezonde proefpersonen. De voorspellingen werden verder gevalideerd met behulp van een onafhankelijke dataset met MRI-scans van artritispatiënten. ‘Met die training kregen we veelbelovende resultaten uit ons machine learning-model, met een nauwkeurigheid van ongeveer 70 tot 80 procent bij het detecteren van ontstekingen in het sacro-iliacale gewricht’, zegt Dr. Ann-Sophie De Craemer (UZGent).

Segmenteren

Om het hele proces te automatiseren, van de detectie van het gewricht tot het voorspellen van mogelijk beenmergoedeem, ontwikkelden de wetenschappers een computer vision workflow waarin al het detectie- en voorspellingswerk gebeurt. De kern van het detecteerwerk is het segmenteren van de zoekruimte, zodat het algoritme in meer gedetailleerde secties speurt. ‘De rol van AI is hier niet om menselijke specialisten te vervangen, maar om ze te assisteren, zodat ze tijd winnen voor de interactie met hun patiënten’, zegt Prof. Yvan Saeys (VIB-UGent). Het werk verschijnt in het vakblad Arthritis & Rheumatology.