Portret en video Meike Vernooij: “De computer zet je op het goede spoor. Maar de dokter blijft aan het roer.”

Een op de vijf mensen krijgt dementie. Het is een van de meest voorkomende hersenaandoeningen op oudere leeftijd. Prof. dr. Meike Vernooij onderzoekt hoe dementie ontstaat en hoe we beter kunnen herkennen wie een verhoogd risico loopt. “Omdat we niet stoppen bij onze eigen grenzen benutten we veel meer en kunnen we het ook beter doen voor patiënten.”

Meike Vernooij is als neuroradioloog en hoofd-hals radioloog verbonden aan het Erasmus MC. Met een breed scala aan beeldvormende technieken probeert ze een zo accuraat mogelijke diagnose te stellen. Als onderzoeker werkt ze aan het vergroten van kennis over ontstaan en het voorkomen van neurologische ziekten zoals beroerte en dementie.

Vernooij is een van de Scientific Leaders bij het wetenschappelijke programma Medical Delta Diagnostics 3.0: Dementia and stroke en consortiumlid van het wetenschappelijke programma METABODELTA: Metabolomics for clinical advances in the Medical Delta. Sinds kort is ze ook Medical Delta hoogleraar met een aanstelling aan de TU Delft.

Je bent benoemd tot Medical Delta hoogleraar. Wat betekent dat voor jou?

“Het is allereerst een grote eer en erkenning voor het inter- en transdisciplinaire werk dat ik al lang doe. Deze benoeming zorgt voor meer zichtbaarheid en aandacht, zodat anderen je beter weten te vinden. Ook mensen die je zelf nog niet op je radar had staan. Ik verwacht dat dit nieuwe deuren gaat openen en dat de band met in dit geval TU Delft veel explicieter wordt. Je wordt wat actiever de wereld van de andere universiteit ingezogen.”

Heb je daar een voorbeeld van?

“In aanloop naar deze benoeming had ik een gesprek met Paulien Herder, de decaan van de faculteit Technische Natuurwetenschappen aan de TU Delft. Ik sprak met haar ook over mijn rol als voorzitter van de Talent & Innovation Council van het Erasmus MC. Hierbij richten we ons op hoe we zo goed mogelijk onderzoekers kunnen ondersteunen in hun ontwikkeling. Van Paulien hoorde ik hoe bepaalde zaken waar wij in Rotterdam momenteel nog over nadenken in Delft al geregeld zijn, en dus mogelijk tot voorbeeld kunnen dienen – en andersom. Via dat gesprek ga ik nu kennis maken met degenen in Delft die daar over gaan.

Mijn rol als hoogleraar zie ik dan ook breder dan alleen onderzoek. Je wordt in je carrière langzaam minder hands-on en meer een kruiwagen en mentor voor anderen. Ik zet mij graag in voor talent en dit hoogleraarschap geeft mij weer de kans om hier ook binnen TU Delft naar te kijken.”

Kun je kort vertellen wat jouw expertise is?

“Ik ben zowel neuroradioloog als epidemioloog en in mijn dagelijkse praktijk combineer ik klinisch werk met onderzoek. Mijn expertise is hersenveroudering en neurodegeneratieve aandoeningen, zoals dementie. In mijn onderzoek bestudeer ik MRI scans van duizenden personen van middelbare en oudere leeftijd. Hiermee sporen we hersenveranderingen op. Dit kunnen voorspellers zijn voor het risico op dementie of een voorstadium hiervan.

We analyseren de structuur en functie van de hersenen. Is het weefsel veranderd, is de doorbloeding anders? Van oudsher deden we dat alleen door naar scans te kijken. Je ziet dan bijvoorbeeld dat de Hippocampus, een structuur in de hersenen die betrokken is bij de ziekte van Alzheimer, kleiner is geworden. Dat kwalificeerden we dan met ‘heel erg’ of ‘een beetje kleiner’. Dat is uiteraard een hele grofstoffelijke beoordeling.

Met AI ontdek je markers waar je zelf nooit aan hebt gedachtMaar er zit zoveel meer informatie in die beelden, dan wat je alleen met het oog kunt zien. Ik ben daarom de laatste twintig jaar bezig met het halen van meer informatie uit scans en het kwantificeren van beoordelingen. Dit doe ik vanaf het begin in intensieve samenwerking met technologen, van de Biomedical Imaging Group Rotterdam bijvoorbeeld, of de afdeling Imaging Physics van de TU Delft. Met nieuwe technologie op het gebied van beeldanalyse kunnen we biomarkers of features uit een scan halen die je niet met het blote oog ziet. Over de sterkte van verbindingen tussen hersencellen bijvoorbeeld, of de vorm van een structuur in plaats van alleen het volume. Met Artificial Intelligence zoals deep learning ontdek je markers waar je zelf nooit aan hebt gedacht. Daarbij laat je de data zelf spreken en patronen ontdekken.

Het doel is om het ontstaan van dementie te begrijpen, predictie en vroegdiagnostiek mogelijk te maken en uiteindelijk die kennis te vertalen naar de kliniek. Daar komen mensen bij de neuroloog met geheugenproblemen en moet worden vastgesteld of er sprake is van dementie, welk type en in welk stadium iemand is. Om dat goed te kunnen doen moet je eerst begrijpen wat normaal is. Als je vervolgens iemand daartegen kunt afzetten, kun je beter beoordelen hoe succesvol of minder succesvol iemand oud aan het worden is.”

Hoe ver ben je met dit onderzoek?

“Binnen ERGO (Erasmus Rotterdam Gezondheid Onderzoek, internationaal ook bekend als ‘the Rotterdam Study’, red.) hebben we in de afgelopen twintig jaar heel veel informatie over hersenveroudering verzameld en daar kwantitatieve data uitgehaald. Als spin-off daarvan is een bedrijf ontstaan dat die info heeft verwerkt tot een algoritme dat je in de klinische praktijk kunt én mag gebruiken. Vergelijk het met de curves bij het consultatiebureau die worden gebruikt om te bepalen of een baby of peuter goed groeit vergeleken met wat normaal is. Precies datzelfde kun je voor het brein doen, maar dan met krimp. Steekt iemand op de krimpcurve heel erg af bij leeftijd en seksegenoten? Dat gebruiken we nu dagelijks bij de besluitvorming. Is wat we nu zien normaal?

Dit soort curves is een nog vrij simpele vorm van AI. De computer steunt ons in de diagnose. Maar dit is nog maar het begin. We werken er nu aan of we meer machine learning en deep learning modellen kunnen ontwikkelen, waarmee we beeld biomarkers, bloed biomarkers en neurologisch onderzoek beter met elkaar kunnen combineren om tot een preciezere diagnose te komen. Wij als mens zijn daarin te beperkt.”

Snap je zelf nog wat er gebeurt met AI en machine learning?

“Er is natuurlijk een limiet aan hoe je zelf bepaalde vakgebieden tot het uiterste kunt beheersen. Je kunt beter op zoek gaan naar experts en zorgen dat je met hen kunt communiceren. De inbreng van de relevante klinische vraag en dat overbrengen naar experts die het maximale uit techniek kunnen halen: daar ligt mijn kracht.”

In hoeverre kun je vertrouwen op een algoritme bij het stellen van een diagnose?

“Als je een computer een ondersteunende rol geeft, moet je goed weten hoe betrouwbaar dat is. Wat zijn de limieten, wat zijn de zwakke punten? Je moet er op kunnen vertrouwen dat het resultaat van toepassing is op de patiënt die je voor je hebt. Als het een black box is waar iets uitrolt en er is niemand die het snapt, dan heb je er ook niets aan. Een mens neemt uiteindelijk de beslissing, niet de computer.

Ik begin met mijn eigen visuele beoordeling van een scan. Dan pak ik de kwantitatieve info erbij. Als dat goed matcht, geeft dat extra vertrouwen en versnelt dat het proces. Als het niet matcht, kan daar ook informatie in zitten. Soms is er technisch iets misgegaan. Of de computer ziet iets wat je niet met het blote oog kunt zien. Als je dan nog een keer gaat kijken, weet je soms beter wat je zoekt en zie je het wel. De computer zet je op het goede spoor. Maar de dokter blijft aan het roer.”

Welke rol speelt transdisciplinaire samenwerking in jouw onderzoek en werk? Hoe betrek je bijvoorbeeld patiënten?

“In mijn klinische werk zie ik de patiënten niet zelf, maar als radioloog wel de scan van hun hersenen. Ik bespreek de uitkomst met de neuroloog. Ik moet dus van de neuroloog goed begrijpen, wat hij nodig heeft om dit met zijn patiënt te bespreken.

Binnen het ERGO onderzoek kijken we ook naar de gebruikers in de praktijk. In gesprekken met huisartsen bijvoorbeeld kwam naar voren dat ze nog niet helemaal klaar zijn voor de voorspelmodellen voor dementie. ‘Aan dementie kun je toch nog niks doen’ zeggen ze dan, want er zijn nog geen medicijnen voor. Ook geven ze aan dat de patiënt hier in hun ogen niets mee kan. Die krijgt bijvoorbeeld te horen: ‘je hebt binnen de komende vijf jaar twintig procent kans op dementie’. Iemand weet niet wat hij daar aan heeft, menen de huisartsen.

Je kunt in je ivoren wetenschapstoren dingen bedenken, maar uiteindelijk moet het veld er iets mee kunnen en willen doenDaarom gaan we nu via focusgroepen met de deelnemers aan het bevolkingsonderzoek in gesprek. Stel dat dit de uitkomst is, kun je daar iets mee? Doet dat je besluiten om je leefstijl aan te passen? Want meer bewegen, cognitieve training en minder alcohol drinken helpt bij het voorkomen van dementie. Of zou die kennis je heel onzeker maken en veel druk geven? Je kunt in je ivoren wetenschapstoren dingen bedenken, maar uiteindelijk moet het veld er iets mee kunnen en willen doen.”

Hoe is het om met iemand uit een hele andere discipline te beginnen met samenwerken?

“Ik was altijd erg gewend om op mijn eigen kennis te vertrouwen. Het gevaar daarvan is dat je in je eigen comfort zone blijft. Dan weet je automatisch ook niet wat zich daarbuiten afspeelt. Als ik dat had gedaan, was mijn onderzoek waarschijnlijk een andere kant opgegaan. Dan had ik alleen gekeken naar hoe kunnen we de bestaande middelen beter inzetten. Nu ontdekken we ook nieuwe imaging biomarkers. Dit levert een schat aan informatie op die in die beelden verstopt zit. Omdat we niet stoppen bij onze eigen grenzen, benutten we veel meer en kunnen we het ook beter doen voor patiënten.

Bij deze samenwerkingen is het belangrijk er voor te zorgen dat je elkaars taal spreekt. Jij moet de ander meenemen en de ander jou. Je allebei openstellen voor waar iemand vandaan komt en genoeg weten om elkaar te kunnen begrijpen. Vanuit twee wegen ga je vervolgens op één weg verder.”

Wat is jouw drive in samenwerken en onderzoek doen?

“Nieuwsgierigheid. Het zelf willen weten hoe iets zit. En dan is mijn vakgebied leuk, want de hersenen zijn het meest complexe orgaan in het lichaam. Toen ik mijn promotieonderzoek deed, hadden we een grote quote op de deur hangen die goed uitlegt hoe uitdagend het is: ‘If the human brain would be so simple that we could understand it, we would be so simple that we couldn’t’.

Het geeft veel voldoening dat je als radioloog als een soort detective op zoek kunt gaan in de beelden naar wat er gebeurtIk vind het veel voldoening geven dat je als radioloog, als een soort detective, op zoek kunt gaan in de beelden naar wat er gebeurt. Ook wetende dat dit zo een vreselijke aandoening is, waar heel veel mensen door getroffen worden. Dementie is een grote volksziekte en het is heel zinvol om daar aan bij te dragen. Als onderzoeker werk je aan een klein puzzelstukje, maar als je dat zo goed mogelijk doet en in de praktijk weet toe te passen, is dat stukje wel relevant.”

Welke toekomstige samenwerking zie je voor je? Welke oproep wil je doen? 

“Er is veel druk om steeds maar heel efficiënt en effectief bezig te zijn. Maar exploreren wat mogelijke samenwerkingen te bieden hebben, is niet per se efficiënt. Ik pleit voor meer ruimte om samenwerkingen en gespreken aan te gaan waarbij je nog niet precies weet of en wat het oplevert. Dat is nooit verloren tijd. Soms heeft iets een paar jaar nodig om te sudderen en moeten we dat ook laten gebeuren.”

Door het werk van wie ben je echt verrast en waarom?

“Ik kan niet één naam noemen, zonder vele anderen te kort te doen. Ik vind het echt leuk om met mensen met een technologische achtergrond samen te werken. Het is verrassend waar je kunt komen door de klinische vraag of het medisch probleem dat je hebt neer te leggen en dan te horen hoe iemand vanuit zijn eigen achtergrond daar al heel lang aan werkt, zonder diezelfde klinische vraag te hebben. Heel grappig hoe in die silo’s dingen broeien. Mensen vanuit de technische hoek zeggen soms: ‘ik wil dit ontwikkelen, omdat ik weet dat het kan.’ Die persoon wordt dan niet primair gedreven door wat je ermee kunt bereiken.

Iedereen heeft z’n eigen motivatie. Als je die dingen samenbrengt, de klinische vraag en technische drive, dan ontstaan er mooie dingen.”