Toekomst voorspellen met kunstmatige intelligentie

By Emile Hollman

Hij is net voor de derde keer in een jaar op bezoek geweest in India. Andre Dekker, klinisch fysicus en hoogleraar Clinical Data Science aan de Universiteit Maastricht, Maastro Clinic en het Brightlands Institute for Smart Society (BISS) is veel op pad om met zijn team om infrastructuur aan te leggen voor de health train, die als best practice is opgenomen in het Strategisch Actieplan Artificiële Intelligentie van de regering. Data als medicijn tegen een overbelaste gezondheidszorg.

Dekker gebruikt de trein als metafoor om duidelijk te maken dat je data niet per se op één plek hoeft onder te brengen om die los te laten op een zorgvraag. Maar dat je een zorgvraag als in een treintje langs datacenters (bijvoorbeeld in Indiase ziekenhuizen) kunt sturen om informatie te vergaren. In een paar minuten haalt het alle relevante kennis op terwijl de gegevens anoniem en bij de bron blijven. Zo voorkom je ethische en juridische haarkloverijen over het uitwisselen van privacygevoelige gegevens. Dekker schat dat het nog tussen de vijf en tien jaar kan duren voordat het treinverkeer echt op gang komt.

Protonentherapie

AI kan volgens Dekker dokters en patiënten helpen betere keuzes te maken bijvoorbeeld als het gaat om behandeling van kanker, diabetes, hart- en vaatziektes, darmziektes en Alzheimer. Belangrijk daarbij is dat de AI op basis van data of algoritmen de toekomst van een patiënt probeert te voorspellen. Wat is de verwachte uitkomst als gekozen wordt voor behandeling A of voor behandeling B? “Mensen en dus ook dokters zijn heel slecht in de toekomst voorspellen maar AI’s kunnen dat wel”, zegt Dekker op zijn werkplek in Maastricht. “Want die kunnen veel meer factoren wegen in hun voorspelling. In de Maastro-kliniek bestralen we kankerpatiënten met hele dure therapie. Deze protonentherapie kost ongeveer vijftigduizend euro, vijf keer zo duur als een normale bestraling. Geeft deze behandeling echt betere uitkomsten bij deze patiënt? In India hebben ze dure machines staan, maar veel mensen kunnen die behandeling niet betalen. Dus kan het goedkoper met een ander apparaat? We proberen met ai te voorspellen welke behandeling welke uitkomst heeft.”

Nerds

Andre Dekker (Eindhoven, 1974), vader van vier kinderen, werd natuurkundige aan de Technische Universiteit Twente. Beide ouders zijn ingenieur, zijn vader werkte bij Philips. ‘Ik kom uit een nerdisch nest’, grijnst hij. “Ook mijn beide zussen zijn ingenieur. We waren laatst bij mijn ouders en dat was weer een feest van nerdigheid.” Hij ging naar Maastricht om klinisch fysicus te worden. Die gaat over de technologie van het ziekenhuis, van lasers tot bestralingsapparaten.

Vervolgens promoveerde hij in de hartchirurgie (kunstharten) en kwam terecht op de afdeling radiotherapie. Vrij snel werd hij hoofd van de klinische fysica en kreeg IT en technologie onder zijn verantwoordelijkheid. Toen de afdeling werd opgesplitst koos hij voor IT. “We zijn een academisch instituut dus we willen ook onderzoek doen in IT. Daarvoor heb je data nodig. In 2009 heette dat nog niet AI maar toen al luidde de vraag: hoe kunnen we uit data beter leren welke keuze we moeten maken?” Sinds 2015 is hij hoogleraar in clinical data science. “Omdat we bij Maastro vinden dat data core business is.”

Natuurlijk zit er ook een ethische kant aan het verzamelen van data. “Klopt”, zegt Dekker. “AI kan heel stigmatiserend werken en ook je autonomie aantasten. Als AI zegt dat je moet stoppen met roken en je doet het niet, heb je dan een probleem? Krijg je dan geen levensverzekering? Maar dit soort vraagstukken spelen nu ook; we moeten keuzes maken wie een harttransplantatie krijgt en wie niet. Dat is van alle tijden in de zorg. AI verandert daar niets in.”

Een ai kan een mammogram beter lezen dan een radioloog. Een ai kan huidkanker checken of automatisch alle weefsels screenen in een scan. En ze zijn 24/7 beschikbaar

Andre Dekker

Scepsis

“Hoe meer je weet over een patiënt, hoe nauwkeuriger je kunt voorspellen wat er met die persoon kan gebeuren”, zegt Dekker. Maar zit een patiënt daar op te wachten? “Een AI kan nooit een menselijk gesprek overnemen. Dus je hebt een voorspelling via AI, je weet wat de literatuur zegt en wat de richtlijnen zijn maar de arts kijkt altijd of dit in overeenstemming is met de wens van de patiënt.”

Toch is er veel scepsis bij artsen. “Wat ik vaak hoor: gaat de AI mij als dokter vervangen? Ja, dat kan. Een AI kan een mammogram beter lezen dan een radioloog. Een AI kan huidkanker checken of automatisch alle weefsels screenen in een scan. En ze zijn 24/7 beschikbaar. Dat lijkt bedreigend maar het is wel zo dat de AI juist al die routinematige, noem het saaie, zaken overneemt waardoor dokters zich kunnen concentreren op interessanter zaken. Elke week lezen we in de krant over de tekorten in de zorg. Je moet dus automatiseren en dit gaat helpen.”

Autonomie

Ander punt van kritiek is dat artsen hun autonomie niet kwijt willen. Dekker snapt dat. “Het klinkt hard maar het is een kwestie van tijd. De jonge generatie staat daar heel anders in. Die denkt: als ik nooit meer in mijn leven een mammogram moet verslaan… Als een AI beter blijkt dan een mens, gaan we een mens het dan nog leren om te doen? Onderzoeken laten zien dat dokters helemaal niet goed zijn in voorspellen.

Als je een dokter vraagt: “Hoe lang leeft deze patiënt?” dan kun je voor het antwoord net zo goed een muntje opgooien. AI is er om dokters te helpen. Men verwacht van machines dat ze perfect zijn. Ze zeggen: als de AI niet perfect is ga ik hem niet gebruiken. Natuurlijk is die niet perfect, je kunt niet precies voorspellen wanneer iemand dood gaat, dat zou ook creepy zijn. Maar beter dan de dokter. Dat is een lastige discussie.”

Science fiction

Andre Dekker weet dat hij een eind voor de troepen uitloopt. Dat in science fiction-films met AI uitgeruste robots het van mensen overnemen helpt niet echt. “Daar moet ik wel tegen vechten. Kijk, een Tesla is ook uitgerust met AI. Maar mensen snappen niet dat daar niet één AI inzit, maar duizend. Een AI kijkt: waar is een stoplicht. De andere AI kijkt: waar is een streep. De volgende AI kijkt: is dit een hond of een mens? Die Tesla zit tjokvol AI’s die allemaal één ding heel goed kunnen. We kunnen een AI ontwikkelen die een patiëntenpopulatie heel goed kan helpen. Maar als je de foute patiënt erin stopt, tja, dan gaat de AI fouten maken. AI gaat een dokter nooit vervangen.”

Maar wat hebben Nederlandse patiënten nou aan data uit pakweg India? “Je leert uit verschillen, vandaar dat data uit India heel bruikbaar zijn. In India leven ze anders, de helft is bijvoorbeeld vegetariër. Dus als je wil weten of een vegetariër een ander verloop van zijn kanker heeft, dan moet je naar India. Zij doen daar andere behandelingen die veel goedkoper zijn. Wij overbehandelen heel veel mensen maar we kunnen niet meer terug want niemand gaat dat accepteren. Dus hoe leer je nou dat een goedkopere, eenvoudige behandeling net zo goed is? Kijk daarvoor naar andere landen.” Het werkt ook andersom. “Zij kunnen uit onze data halen welke patiënten naar de protonenbehandeling moeten.”

Triage

Heel veel verschil tussen de werkwijze van een dokter en AI ziet Dekker niet. “Een dokter is iemand die enorm veel kennis heeft uit de literatuur en uit de praktijk. Dat zijn ook data. AI is daar alleen extremer in, die kan nu in een oogwenk de gegevens van tienduizend patiënten over de hele wereld bekijken.”

In ziekenhuizen wordt AI al dagelijks toegepast. “Als je nu naar Maastro kijkt, bij radiologie, pathologie, die gebruiken allemaal AI om dingen te doen die zij niet willen doen of uitbesteden aan AI en vervolgens controleren. Een AI kan op basis van scans bijvoorbeeld meteen aangeven dat er een triage nodig is en dat de patiënt met voorrang door moet, anders zou hij achter in de rij plaats moeten nemen.”

AI-technologie in de zorg kan rekenen op enthousiasme en wantrouwen

Steeds meer ziekenhuizen, bedrijven en start-ups ontdekken de mogelijkheden van Artificiële Intelligentie (AI) voor de gezondheidszorg. Toch staat niet iedereen te springen. … Continued

Miljoen euro

Ook de eerste behandeling waarbij met behulp van AI de toekomst van een patiënt wordt voorspeld is er al. “En die uitmaakt of behandeling met protonentherapie zinvol is. In de computer gaan een simulatie van een klassieke bestraling én een simulatie van een protonenbestraling allebei de AI in, en berekent het verschil in bijwerkingen. De AI bepaalt of deze patiënt protonentherapie gaat krijgen. Ook al slaat de dokter op tafel of breng je een miljoen euro mee uit China – ook al gebeurd – de AI bepaalt. Dat is dus model of AI-based indicatie. Dat is objectief. En patiënten accepteren dat ook. Eigenlijk zegt de AI: protonentherapie heeft bij jou niet zoveel zin. Of: we geven jouw plek liever aan iemand anders die er meer baat bij heeft. Dat is de winst want dan maak je wat mij betreft een zorgvuldiger besluit. Alle data van de protonenbehandeling worden weer in het model gevoegd, dus dat model wordt weer beter.”

Een dag per week werkt Andre Dekker in Heerlen op wat hij de ‘Brightlands AI-campus’ noemt. Hij is erbij betrokken via BISS. “We proberen in Heerlen de activiteiten daarover te bundelen. Interessant aan Brightlands is dat we dicht bij de industrie zitten. De opgave is: hoe kunnen we bij grote en kleine bedrijven toegang krijgen tot data om ai te ontwikkelen. Je wil geen data verkopen dat mag ook niet. We willen wel dat een Philips of wie dan ook ai’s ontwikkelt die ons als zorg helpen.”