Beste behandeloptie bij borstkanker gekozen door kunstmatige intelligentie

Kunstmatige intelligentie is een computersysteem dat in staat is om te ‘leren’ van voorbeelden

Om de kansen op een succesvolle operatie bij borstkanker te vergroten, ondergaan patiënten voorafgaand aan de operatie soms chemotherapie om de tumor te verkleinen. Die therapie werkt niet altijd, maar heeft wel nare bijwerkingen. Onderzoekers kunnen met kunstmatige intelligentie voorspellen voor wie pre-operatieve chemotherapie zinvol is en voor wie niet. Maar wie laat zo’n ingrijpende beslissing over aan een computer? In een groot internationaal onderzoek maken Maastrichtse onderzoekers de vertaalslag van de techniek naar de praktijk, om het vertrouwen in kunstmatige intelligentie te vergroten.

Kunstmatige intelligentie
Kunstmatige intelligentie is een computersysteem dat in staat is om te ‘leren’ van voorbeelden. Zo’n systeem kan bijvoorbeeld leren om onderscheid te maken tussen een appel en een peer, door duizenden afbeeldingen van appels en peren te analyseren en te bepalen op welke kenmerken ze verschillen. Krijgt het systeem vervolgens een nieuwe foto van een peer te zien, dan bepaalt het op basis van bijvoorbeeld de vorm, kleur en grootte om welk van de twee fruitsoorten het gaat.

De Maastrichtse hoogleraar Philippe Lambin ontwikkelde een methode om kunstmatige intelligentie in te zetten bij medische beelden, zoals MRI-, CT-, of PET-scans. Deze methode wordt ‘radiomics’ genoemd. In het geval van borstkanker leert een computersysteem aan de hand van MRI-scans om het onderscheid tussen tumoren die verkleinen door chemotherapie, en tumoren waarop chemotherapie geen effect heeft. Bij MRI-scans van nieuwe patiënten bepaalt het systeem vervolgens of chemotherapie succesvol zal zijn, bijvoorbeeld op basis van de vorm en de structuur van het tumorweefsel. Is dat niet het geval, dan kan de patiënt chemotherapie bespaard blijven, en kan er sneller naar alternatieve behandelingen worden gekeken.

Vertrouwen
Hoewel de techniek zich inmiddels heeft bewezen, wordt radiomics nog niet toegepast in de zorg. Dat is niet zo gek, vindt Lambin. “Je krijgt nu een beslissing die gebaseerd is op kunstmatige intelligentie, maar de arts heeft allerlei vragen bij zo’n beslissing. Waarom kiest het systeem voor chemotherapie, en niet voor een operatie? Wanneer vindt het systeem dat chemotherapie succesvol is, en wanneer niet? Artsen zullen zo’n beslissing niet accepteren zonder de juiste uitleg, zonder vragen te stellen of zonder de beslissing te controleren”.

Op dit moment is het niet mogelijk om het systeem vragen te stellen, maar daar brengt Lambin verandering in. “Een soort dialoog met kunstmatige intelligentie”, noemt hij deze ontwikkeling. “Stel dat het systeem beslist dat chemotherapie de juiste behandelkeuze is. Dan kan de arts bijvoorbeeld een MRI-scan opvragen van een patiënt bij wie chemotherapie succesvol was, om de overeenkomsten van de scans te bekijken. Of ze kunnen juist de verschillen bestuderen met de MRI-scan van een patiënt bij wie chemotherapie niet heeft geholpen. Ze kunnen het systeem ook vragen naar een inschatting van het effect van alternatieve behandelopties, of wat de gevolgen zijn als de arts de aanbeveling niet opvolgt. Zo kunnen artsen de beslissing van kunstmatige intelligentie controleren, en bepalen of ze het daarmee eens zijn. Pas als artsen begrijpen hoe de beslissing tot stand komt, zullen ze de techniek gaan inzetten voor hun patiënten.”

Internationaal onderzoek
De vertaalslag van de wetenschappelijke techniek naar een bruikbare methode voor artsen is onderdeel van ‘RadioVal’, een groot onderzoek waaraan acht landen van vier verschillende continenten samenwerken om de nauwkeurigheid, veiligheid en bruikbaarheid van radiomics voor borstkankerpatiënten te onderzoeken. Het onderzoek is niet voor niets wereldwijd opgezet. Lambin: “Radiomics moet kunnen omgaan met beelden van verschillende merken van scanners, met zeldzamere vormen van borstkanker en met vormen van borstkanker die in bepaalde werelddelen vaker voorkomen. De techniek moet eerlijk zijn, en een goede voorspelling doen over de beste behandelkeuze ongeacht zulke verschillen.”

RadioVal is niet het enige internationale onderzoek dat voortbouwt op Lambins werk op het gebied van radiomics. “Maastricht is inmiddels het Europese centrum voor radiomics geworden”, zegt hij. Het RadioVal-project is in september van start gegaan.

Tags bij dit artikel:

• Chemotherapie
• intelligentie
• artsen
• Maastricht UMC+
• behandelopties
• Alternatieve
• MRI-scan
• kunstmatige
• tumorweefsel