Algoritmen doen het beter dan de gemiddelde patholoog wat het stellen van de diagnose van prostaatkanker betreft, maar nog beter is de combinatie van AI én de patholoog, waarbij de computer een ‘digitale second opinion’ geeft.
Wouter Bulten, promovendus van het Radboudumc, toont in zijn proefschrift aan dat artificiële intelligentie (AI) prostaatweefsel even goed beoordeelt als ervaren pathologen. Dit onderzocht hij samen met projectleider Geert Litjens, op een dataset van meer dan duizend patiënten van het Radboudumc en dankzij een wereldwijde programmeerwedstrijd gepubliceerd in Nature Medicine.
Wereldwijde wedstrijd
Op basis van deze conclusie organiseerden Bulten en Litjens met hun team, het Karolinska Instituut en Google Health een grote vervolgstudie, de PANDA challenge. Het doel? Testen of computers de diagnostiek wereldwijd kunnen verbeteren. Het Radboudumc en Karolinska voegden hun databases samen en bouwden zo de grootste vrij toegankelijke dataset in de pathologie, met beelden van meer dan tienduizend prostaatkankerbiopten. Vervolgens daagden zij wereldwijd AI-experts uit om in drie maanden tijd een algoritme te ontwikkelen voor de digitale analyse.
“We hadden meer dan duizend deelnemers”, zegt Bulten. “Alles was toegankelijk voor alle deelnemers zodat ze samen naar heel krachtige oplossingen toe konden werken. Na tien dagen was een van de algoritmes al op het niveau van de gemiddelde patholoog en daarna werd het nog beter. De bedenkers van de beste drie algoritmes kregen een geldprijs. Vervolgens zijn we met de top vijftien verder gegaan voor een uitgebreidere en onafhankelijke analyse. Zo ontwikkelden we een blueprint voor de grootschalige evaluatie van AI in de pathologie. AI is nu qua techniek klaar voor klinische implementatie.”
Vervangt de computer straks de patholoog? “Die vraag hoor ik regelmatig, maar ik denk van niet. Ons vervolgonderzoek laat namelijk zien dat pathologen die AI gebruiken, prostaatkanker beter en consistenter diagnosticeren. AI alleen doet het beter dan de gemiddelde patholoog, maar superieur is de patholoog samen met AI. Ook hier geldt: twee weten meer dan één”, aldus Bulten.
Hij ziet een belangrijke rol voor AI in de verbetering van diagnostiek door pathologen: “De kwaliteit gaat omhoog als een patholoog AI gebruikt als een digitale second opinion, zeker bij minder ervaren artsen. Dankzij AI krijgen we betere pathologen die het vaker met elkaar eens zijn. Ook kan AI de diagnostiek versnellen, wat de zorg betaalbaarder maakt. Daarnaast kun je AI inzetten om heel snel veel weefsels te beoordelen bij bevolkingsonderzoek. Dan hoeft de patholoog alleen nog maar de verdachte biopten te bekijken.”
Wanneer in de klinische praktijk?
Rest de vraag hoelang het nog duurt voordat AI standaard wordt toegepast in de klinische praktijk. “We moeten nu aantonen dat accuratere diagnostiek met AI daadwerkelijk de uitkomsten bij prostaatkanker verbetert. En dat de kosten van zorg omlaag gaan. Daartoe willen we AI integreren in de bestaande workflow. Momenteel gebruikt pas tien procent van de ziekenhuizen wereldwijd digitale beelden, de overige negentig procent bekijkt biopten alleen door een microscoop. Daarin kunnen we dus flinke winst boeken.”
Livestream
Op 28 januari 2022 om 10.30 uur verdedigt Wouter Bulten zijn proefschrift getiteld ‘Artificial intelligence as a digital fellow in pathology: Human-machine synergy for improved prostate cancer diagnosis’. De livestream is te volgen via deze link.
