Kan AI-inzet gebruik van contrastvloeistof voor MS patiënt beperken?

Duizenden Nederlanders hebben de ziekte Multiple Sclerose (MS). Om de progressie van de ziekte en het ziekteverloop in de gaten te houden, ondergaan zij gemiddeld eens per jaar een MRI scan. Voor het stellen van een goede diagnose is daarbij een contrastmiddel nodig. Aan het gebruik daarvan kleven echter ook nadelen. Het bedrijf Quantib onderzoekt samen met het Albert Schweitzer ziekenhuis en Fontys hogescholen de mogelijkheid om met hulp van Artificial Intelligence (AI) het gebruik van deze contrastvloeistof te beperken.

Quantib ontving hiervoor een voucher van het innovatieprogramma ZorgTech. ZorgTech is een gezamenlijk programma van MRDH, InnovationQuarter, Medical Delta, TNO en de provincie Zuid-Holland. Het programma is bedoeld om innovatie in de gezondheidszorg te bevorderen door toepassing van technologie.

Niet zonder risico

Mensen met MS kunnen laesies ontwikkelen. Wanneer deze beschadigingen in het zenuwstelsel in een vroeg stadium worden ontdekt, zijn ze beter te behandelen. Patiënten krijgen daarom gemiddeld eens per jaar een MRI-scan. Sommige ziekenhuizen dienen contrastvloeistof toe om eventuele laesies op te sporen. In de meeste gevallen blijkt het toedienen hiervan achteraf onnodig te zijn geweest en wordt er geen laesie ontdekt.

Doordat de patiënten regelmatig beeldvormende onderzoeken met MRI ondergaan, kan er stapeling optreden van contrastvloeistof. Het is niet bekend wat voor eventuele schade er door de stapeling kan optreden. In een klein aantal gevallen kan het toedienen van contrastvloeistof leiden tot een allergische reactie. Daarnaast belandt de contrastvloeistof vanuit het lichaam uiteindelijk in het oppervlaktewater, met mogelijke schade voor het milieu en de volksgezondheid ten gevolg. De vloeistof is niet goedkoop en de patiënt moet het vooraf toegediend krijgen via een infuus, wat tot ongemak en extra kosten leidt.

Omdat het toedienen van contrastvloeistof dus niet zonder risico is, kiezen sommige ziekenhuizen ervoor dit pas te doen wanneer de radioloog op basis van de eerste scan een vermoeden heeft van de aanwezigheid van een laesie. In dat geval betekent het dat een patiënt moet terugkomen voor een tweede scan waarbij alsnog contrastvloeistof wordt toegediend.   

Realtime screening met behulp van AI

Met behulp van AI-analyses hoopt het consortium direct bij de eerste scan in realtime een goed onderscheid te kunnen maken tussen patiënten die een laesie ontwikkelen en patiënten waarbij dit niet gebeurt. Met de ZorgTech voucher kunnen ze onderzoeken of deze AI oplossing in de kliniek kan worden toegepast en of dit van voldoende toegevoegde waarde is om het eerste prototype verder te ontwikkelen.

Quantib heeft veel ervaring met de ontwikkeling van dergelijke AI oplossingen. Het bedrijf werd enkele jaren geleden opgericht door onder andere Medical Delta hoogleraar prof. dr. Wiro Niessen (Erasmus MC, TU Delft). Vanuit de interdisciplinaire Medical Delta samenwerking ontwikkelde zijn onderzoeksgroep een manier om op basis van vele MRI-scans en met behulp van machine learning ziektebeelden in een MRI-scan op te sporen. Met de software van Quantib kunnen radiologen worden gewezen op bijvoorbeeld beginnende tumoren of signalen van Alzheimer.

Op aanvraag van een Zwitsers ziekenhuis ontstond het idee om dit ook toe te passen bij het signaleren van laesies bij MS patiënten. De voucher van het innovatieprogramma ZorgTech bracht de ontwikkeling hiervan in een stroomversnelling.

Samenwerking met Nationaal MS Centrum

De aanvraag voor de ZorgTech voucher werd samen met Fontys hogescholen en het Albert Schweitzer ziekenhuis in Dordrecht ingediend. In dit topklinische ziekenhuis is het Nationaal MS Centrum gehuisvest, waar honderden MS patiënten onder behandeling zijn. De data van vele MRI-scans van MS patiënten vormden de basis voor een eerste versie van de software waarmee radiologen van het ziekenhuis aan de slag gingen. Parallel aan hun reguliere werkzaamheden, lieten zij het prototype van Quantib meedraaien.

Ondertussen gingen de ontwikkelaars van Quantib aan de slag met de feedback van deze radiologen, om zo het gebruik en de interface van de software aan te laten sluiten op de klinische praktijk. “Het gaat daarbij bijvoorbeeld om wat zij op hun computerscherm te zien krijgen,” zegt Almar van Loon, Customer Success Director van Quantib daarover. “Op verzoek van de radiologen, hebben we dat nu zo gemaakt dat zij direct een afwijking, zoals een mogelijke laesie, in beeld krijgen.”

Wanneer het pilotproject bij het Albert Schweitzer ziekenhuis is afgerond, kunnen de resultaten van de software vergeleken worden met de resultaten van de gebruikelijke procedure. Dit geeft Quantib inzicht in hoe rendabel het is om verder te gaan met de ontwikkeling van de software en wat de toegevoegde waarde is voor de patiënt.

Samen aan de slag

”Het programma lijkt goed te werken als controlemiddel achteraf, en om sneller laesies te ontdekken,” zegt Carine Martins Jarnalo, radioloog bij het Albert Schweitzer ziekenhuis.  Het zijn dit soort aspecten die voor Van Loon de afweging vormen voor verdere ontwikkelingen. “Werkt het goed en kunnen we het systeem doorontwikkelen? Is er meer data nodig en moeten we de software beter trainen? Of werkt het niet goed genoeg en loont het niet de moeite er veel ontwikkeltijd in te steken? Ook dat kan een uitkomst zijn.”

“We koppelen onze bevindingen terug aan Quantib en zij gaan daar vervolgens mee aan de slag. Doordat we er allemaal met een andere bril naar kijken, wordt het in zijn geheel een betere oplossing,” zegt Martins Jarnalo daarover. “Áls er een goedwerkende oplossing komt, dan is de klinische waarde in potentie groot. Er zijn veel mensen met MS en zij worden met regelmaat gescand, dus als het uiteindelijk goed werkt, dan heeft dat zeker impact op ons werk en het werk bij andere ziekenhuizen.”

Commerciële waarde

Naast deze klinische waardebepaling, speelt ook de commerciële waarde een rol in het onderzoek. Hogeschool Fontys zoekt als derde consortiumpartner uit wat de marktpotentie van de oplossing is. Afstudeerders van Fontys kijken of het zin heeft om de software door te ontwikkelen, maar ook wat het verdien- en besparingsmodel is voor ziekenhuizen wanneer patiënten geen tweede keer hoeven terug te komen en wanneer gebruik van het dure contrastvloeistof kan worden beperkt.  

“De eerste resultaten van deze onderzoeken zijn veelbelovend,” zegt Van Loon. “Zonder het innovatieprogramma, waarbij we verplicht waren om met een kennispartner samen te werken, waren we nooit bij deze afstudeerders uitgekomen. We werken nauw samen met academische wetenschappers, maar hadden nog niet eerder met toegepast onderzoek gewerkt. Dankzij de betrokkenheid van Fontys als consortiumpartner weten we nu dat - als de software aan de klinische kwaliteitseisen voldoet en radiologen er goed mee overweg kunnen - er voldoende marktpotentie is.”