‘Door het te voeden wordt ons AI-model steeds slimmer’

Artificial Intelligence (AI) doet ook in de gezondheidszorg zijn intrede. Arts-onderzoeker Aron Bakker van het Catharina Ziekenhuis in Eindhoven traint AI-modellen om de kans op incontinentie bij prostaatkankerpatiënten te minimaliseren. “We moeten het systeem zo slim mogelijk maken door het te voeden met videobeelden.”

Aron Bakker heeft er vaak mee te maken in het ziekenhuis: incontinentiepatiënten. Hij weet dus hoe groot dit probleem is en voelt dan ook de urgentie er iets tegen te doen. “Het komt veel voor en kan grote gevolgen hebben. Je schaamt je, op seksueel vlak en op je werk kan het gevolgen hebben, maar ook sociaal kan het leiden tot isolement. Het leven van deze mensen kan op zijn kop staan.”

AI schiet te hulp

Incontinentie komt veel voor bij mensen met prostaatkanker die hun prostaat hebben laten verwijderen. Bij die ingreep met de Da Vinci robot wordt de prostaat verwijderd en de plasbuis doorgeknipt. Uit onderzoek was al bekend dat hoe langer iemands inwendige plasbuis is, hoe groter de kans dat diegene geen last krijgt van incontinentie na de ingreep. Bakkers voorganger Alexander Beulens bracht vervolgens bij patiënten in kaart hoe lang iemands plasbuis nog is na de ingreep. Bakker: “Dat deed hij handmatig met behulp van camerabeelden. Ons onderzoek gaat nu een stapje verder en heeft als uiteindelijke doel om AI tijdens de operatie te laten bepalen hoe lang de plasbuis is. Uiteindelijk moet AI ook kunnen aanduiden waar de operateur hem het beste kan doorknippen om de kans op incontinentie zo laag mogelijk te houden. We doen dat onderzoek in samenwerking met de TU Eindhoven, het UMC Utrecht, het Canisius Ziekenhuis (Nijmegen) en het Catharina Ziekenhuis.”

Kwaliteit vergelijken

Behalve een mogelijk kleinere kans op incontinentie heeft de inzet van AI nog een voordeel, aldus Bakker. De toepassing van AI zorgt ervoor dat de kwaliteit van de ingreep tussen ziekenhuizen kan worden vergeleken. “Als het onderzoek succesvol is kunnen urologen onderling gaan vergelijken en zo eventueel verbeteringen doorvoeren in hun operatie. Daarmee zouden ook de recent aan het licht gekomen grote verschillen in incontinentie-uitkomsten tussen ziekenhuizen (gebaseerd op verzekeringsclaims) kunnen worden teruggebracht, hopelijk naar een veel lager niveau. Dat zou op den duur ook veel kosten kunnen schelen.”

“Het model is in wezen eigenlijk gewoon dom”

Systeem voeden

Helaas duurt het nog even voordat AI live tijdens een operatie kan aangeven waar de plasbuis het beste doorgeknipt kan worden, hoeveel er dan nog van overblijft en wat de invloed daarvan is op incontinentierisico. Maar de eerste stappen zijn gezet, aldus Bakker. “We zijn nu zo ver dat AI de plasbuis, katheter en prostaat van elkaar kan onderscheiden. En dat gaat steeds beter.” De AI-modellen worden getraind door een grote hoeveelheid data, legt Bakker uit. “Het model is in wezen eigenlijk gewoon dom”, lacht hij. “Door middel van veel goede voorbeelden die wij zelf maken, op basis van videobeelden van reeds geopereerde patiënten, leert het systeem wat een plasbuis is. In onze eerste studie hebben we daarvoor 80 patiënten en iets meer dan 200 beelden gebruikt. We gaan nu een stap verder en willen meer dan 300 patiënten en meer dan 1000 beelden genereren om die nauwkeurigheid verder op te krikken. Ook willen we bekijken of bij de groep die incontinent is geworden na de ingreep AI ook echt een andere meting heeft gedaan dan bij de groep die continent is gebleven. Zo wordt het systeem langzaam maar zeker slimmer en slimmer. Het is veel werk, waarbij Tim Jaspers van de TU het grootste deel van het programmeren voor zijn rekening neemt.”

“Het handigst zou zijn dat het een plug-in is in de Da Vinci robot”

Gemakkelijk voor de chirurg

Bakker ziet de uiteindelijke toepassing van het AI-model het liefst zo gemakkelijk mogelijk voor de chirurg. “Het handigst zou zijn dat het een plug-in is in de Da Vinci robot. Op de robot zitten verschillende knopjes die je kunt koppelen aan verschillende software. Je zou de koppeling zo kunnen maken dat wanneer de chirurg op een knopje drukt, het model in werking schiet. Maar ideaal zou natuurlijk zijn dat het systeem tijdens de operatie vanzelf herkent wanneer het zijn werk moet doen en dat het allemaal automatisch gaat. In het buitenland zijn ze al een eind op weg met die fase-herkenning. Maar wij willen ook niet twee keer het wiel uitvinden, dus we richten ons liever op onze eigen onderzoeksrichting.” Voor chirurgen zal er dus waarschijnlijk niet heel veel veranderen, hoewel een kleine demonstratie en bijscholing voor de AI-toepassing uiteraard wel nodig zal zijn, denkt Bakker.

Ontwikkelingen gaan snel

Bakker verwacht over een jaar of twee een robuust AI-model te hebben dat een hoge nauwkeurigheidsgraad heeft wat betreft herkenning van de plasbuis, zowel retrospectief vanuit video als ook live. “Maar voordat je het echt veilig en goedgekeurd kunt inzetten buiten studieverband schat ik nu in dat het nog wel een jaar of vijf zal duren. Maar je weet het nooit. De ontwikkelingen op het gebied van AI gaan zo snel, dus het kan zo maar eerder zijn.”

Lees meer over: