In het Radboudumc in Nijmegen houden sinds maart diverse wetenschappers zich bezig met internationaal toonaangevend onderzoek naar COVID-19. Zo is onder meer een AI-softwareprogramma ontwikkeld, waarmee op basis van een CT-scan of röntgenfoto kan worden ingeschat of iemand covid heeft.
Tijdens de eerste coronagolf die de wereld overspoelde was er veel vraag naar software die kon voorspellen of iemand covid had. “De mensen die mogelijk besmet waren meldden zich bij de deuren van het ziekenhuis, maar er waren amper testen beschikbaar”, vertelt Bram van Ginneken, hoogleraar Medische beeldanalyse bij het Radboudumc en oprichter van het softwarebedrijf Thirona, een spin-off van het Radboudumc dat zich richt op AI-toepassingen voor medische beelden.
Medici zochten aan het begin van de coronacrisis bijna wanhopig naar mogelijkheden om snel te kunnen beoordelen of een patiënt besmet was met covid-19. Van Ginneken: “Vanuit het Radboudumc kwam de urgente vraag of wij mee konden denken. Onze onderzoekers werken al langer met algoritmes die het mogelijk maken om medische longbeelden snel te analyseren, bijvoorbeeld voor longkanker of TBC. We werkten net als iedereen vanuit huis, maar we zijn met z’n allen aan de slag gegaan om software te ontwikkelen om CT-scans snel en accuraat te beoordelen op covid-19.”
Algoritme gratis beschikbaar
Al binnen enkele maanden was Corads-AI -het algoritme dat kan inschatten of iemand covid-19 heeft- klaar voor de markt. Corads-AI is beschreven in het toonaangevende tijdschrift Radiology en wordt gedurende de pandemie gratis ter beschikking gesteld via grandchallenge.org. “Wereldwijd wordt er veel gebruik van gemaakt, met name in Noord- en Zuid-Amerika, Europa, Azië en Rusland. Artsen kunnen zelf een CT-scan toevoegen en laten beoordelen door het programma.”
AI-software beter dan (snel)test
Nu er wereldwijd meer testen en ook veel sneltesten beschikbaar zijn, is een beoordeling middels een CT-scan niet het meest voor de hand liggende instrument om covid-19 vast te stellen bij mensen met klachten. “Maar microbiologische tests doen het niet altijd beter”, zegt Van Ginneken. Als je een stokje door iemands neus en keel haalt, moet het virus net op de die plekken waar je schraapt aanwezig zijn. Het gebeurt weleens dat het virus al naar de longen is afgezakt en iemand negatief test, maar het virus wel degelijk in de longen aanwezig is. Op een CT-scan zie je dat meestal direct, ook in een vroeg stadium.”
Hoewel het verloop van de ziekte verschillend is per patiënt, is een CT-scan van covid-longen vaak juist verrassend herkenbaar. “Een longontsteking als gevolg van covid-19 heeft meestal een typisch patroon met afwijkingen aan de randen van beide longen dat vrij makkelijk te herkennen is met onze algoritmes.”
Röntgen-beoordeling in Afrika
Corads-AI wordt in Europa en elders volop ingezet, maar in Afrika is een CT-scan een luxe die veel ziekenhuizen zich niet kunnen permitteren. Van Ginneken ontwikkelde al eerder AI-software om via een röntgenfoto vast te stellen of iemand TBC heeft. “In Afrika komen patiënten hoestend en proestend bij een ziekenhuis binnen en kun je niet op het oog beoordelen of iemand TBC, covid-19 of een andere aandoening heeft. Het is daarentegen heel belangrijk om die ziektebeelden te onderscheiden. TBC kent een ernstiger beloop voor jonge mensen, maar het is ook goed te behandelen met antibiotica. Je wilt de patiënten goed kunnen scheiden.” Ook hier biedt een nieuw ontwikkeld AI-programma uitkomst: CAD4COVID. Van Ginneken: “Het analyseren van het soort longschade geeft een redelijk goed antwoord op wat de patiënt heeft. In zo’n 80 procent van de situaties kan het algoritme correct aanwijzen welke patiënt covid heeft. Als dit wordt aangevuld met een eenvoudige bloedtest stijgt dit naar zo’n 90 procent.”
In het kleine Afrikaanse land Lesotho (dat binnen de grenzen van Zuid-Afrika ligt) is gestart met een operationele trial met deze combinatie van CAD4COVID en bloedonderzoek. Want hoewel er nu meer testen zijn om covid vast te stellen en er binnenkort mogelijk een vaccin is, is het nog maar de vraag in hoeverre ze daar in ontwikkelingslanden op korte termijn gebruik van kunnen maken. “Er zijn momenteel wel PCR-testapparaten beschikbaar voor Afrika, maar ze kunnen niet aan de cartridges komen die nodig zijn voor de beoordeling op covid-19.”
Corads-AI overbodig als vaccin er is?
Natuurlijk zijn alle ogen wereldwijd gericht op de komst van hét vaccin. Van Ginneken: “We hopen allemaal op een goed werkend vaccin, maar covid zal zeer waarschijnlijk blijven bestaan en ook in de toekomst wil je bij het beoordelen van een CT-scan vaststellen of iemand covid heeft of heeft gehad.”
Op dit moment werken Van Ginneken en zijn collega’s ook aan nieuwe onderzoeksvragen rondom covid-19 die ook met algoritmes te voorspellen zijn. Bij welke patiënten met welk longbeeld kun je de ziekte op de beste manier behandelen? Van Ginneken: “Bij welke patiënt is het verstandig om dexamethason te starten, wanneer kies je voor afwachtend beleid of voor remdesivir? Met AI kun je hier uitspraken over doen. Het probleem is wel dat in Nederland nog geen goede database voorhanden hebben en dat is wel nodig om onze software te kunnen laten leren. Ook verandert de vraag steeds, want de ontwikkelingen rond behandelingen gaan heel snel.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
