Vijf manieren waarop AI ziekte opspoort

Kunstmatige intelligentie kan vandaag al worden ingezet om te helpen met de diagnose van ziektebeelden. Vijf voorbeelden van zo’n ‘digitale dokter’.

Onlangs hebben Zweedse wetenschappers in het tijdschrift The Lancet Oncology een studie gepubliceerd over een kunstmatig intelligent programma dat is getraind op honderdduizenden borstscans. Uit hun onderzoek blijkt dat het systeem, gemaakt door het Nederlandse bedrijf Screenpoint, aan de hand van zulke scans beter is in het detecteren van kanker dan radiologen.

Door gebruik te maken van het AI-programma weten de onderzoekers per duizend vrouwen één extra signalement van kanker op te sporen, vergeleken met wanneer alleen radiologen naar de scans kijken. Interessant, maar het is niet de eerste keer dat dit soort systemen worden ingezet om ziektes te detecteren.

1. Vijftig oogaandoeningen

DeepMind, Google’s onderzoekseenheid voor artificiële intelligentie, werkte samen met het Londense oogziekenhuis Moorfields en met een instituut voor oogheelkunde van University College London aan een AI-programma dat op basis van een 3D-scan een diagnose kan stellen voor oogaandoeningen. Op basis van 14.884 oogscans trainden de onderzoekers twee neurale netwerken om meer dan vijftig van die aandoeningen te herkennen. De algoritmes van DeepMind bleken in 94,5 procent van de gevallen een juiste diagnose te stellen.

2. Prostaatkanker

Enkele computerwetenschappers van het RadboudUMC ontwikkelden een zelflerend systeem dat prostaatkanker detecteert én aangeeft hoe agressief de kanker is. Het AI-programma werd getraind met ruim vijfduizend scans van prostaatweefsels mét en zonder kanker. Aan elk stukje weefsel had een patholoog een zogenaamde Gleasonscore toegekend, die de agressiviteit van de tumor weergeeft. Toen het algoritme vervolgens een nieuwe dataset voor zijn neus kreeg, bleek het de analyse beter te doen dan tweederde van de menselijke pathologen.

3. Depressie

Zelfs mentale stoornissen zouden inmiddels via AI kunnen worden gedetecteerd. Zo zetten wetenschappers van de universiteit van Illinois het algoritme DeepMood op poten, dat op basis van de manier waarop mensen het toetsenbord van hun smartphone gebruiken met 90 procent nauwkeurigheid kan bepalen of iemand depressief is.

4. Zwangerschapsrisico’s

Tussen 2017 en 2018 werd een algoritme, gemaakt door het UMC Maastricht, getest op achthonderd zwangere vrouwen in de provincie Limburg. Aan de hand van gegevens die de verloskundige invoert, berekende het AI-programma de kans op zwangerschapscomplicaties zoals zwangerschapsdiabetes- en vergiftiging, zuurstoftekort bij de baby, en sterfte. Het systeem bleek veelbelovend voor het detecteren van deze risico’s.

5. Slokdarmkanker

Om slokdarmkanker vroeg op te sporen, ondergaan risicopatiënten regelmatig een endoscopisch onderzoek, waarbij de binnenkant van de slokdarm wordt bekeken met een kleine camera. Nederlandse onderzoekers ontwikkelden een AI-programma dat aan de hand van bijna vijfhonderdduizend endoscopiebeelden leerde wanneer het foute boel is. Het algoritme wist vervolgens aan de hand van nieuwe beelden in 88 procent van de gevallen een juiste diagnose te stellen. Dit terwijl een groep van 53 endoscopisten een gemiddelde score van 73 procent haalde.

Vervanging?

Deze ontwikkeling betekent echter niet dat er binnenkort geen artsen van vlees en bloed meer nodig zijn. Wouter Bulten, als computerwetenschapper werkzaam op de afdeling pathologie aan het RadboudUMC in Nijmegen, vertelde in het Nederlandse populair-wetenschappelijke maandblad KIJK over zijn onderzoek naar digitale dokters. Hieruit bleek dat de beste resultaten werden behaald wanneer een arts en een AI-programma samenwerken. Bulten: ‘Logisch, want mensen maken andere fouten dan computers.’ Zo kunnen computers onscherpe foto’s of kapotte weefsels onterecht als tumoren aanmerken. ‘Zulke vergissingen zijn voor een mens juist heel simpel te herkennen.’

Volgens de Nijmeegse wetenschapper moeten zelflerende systemen worden gezien als een gratis second opinion en zeker niet als vervanging van de arts. Al kunnen ze op plekken waar weinig specialistische kennis aanwezig is wel een belangrijke rol spelen. ‘In delen van Afrika heb je één patholoog per miljoen mensen. Daar kan AI helpen om de aanwezige kennis naar het niveau van een expert te brengen.’

In samenwerking met KIJK Magazine

(Bronnen: KIJK 5/2020, de Volkskrant)