Radiologen zoeken vaak naar biomarkers in medische beelden: kenmerken die helpen bij het diagnosticeren van een ziekte en het monitoren van de progressie daarvan. Een tijdrovende activiteit en veelal gebaseerd op semi-kwantitatieve meetmethoden. De interpretatie is daarmee redelijk subjectief en niet altijd consistent, wat leidt tot een zogenaamde ‘interobserver variability’. De machine learning algoritmen die Quantib-onderzoekers ontwikkelden, kunnen op basis van 3D-beelden de verschillende gebieden van de hersenen ‘herkennen’ en per gebied de volumes berekenen. Zo ondersteunt Quantib® ND (afgeleid van neurodegeneratief) radiologen bij het interpreteren van MRI-hersenscans. De software meet volumeverlies (atrofie) van hersenstructuren en detecteert zogeheten witte stof hyperintensiteiten. Dit zijn veranderingen in de hersenen, zichtbaar op MRI-beelden, gerelateerd aan bijvoorbeeld veroudering, dementie en multiple sclerose (MS). Zogeheten percentiel curves bieden een intuïtieve tool om het hersenvolume van de patiënt te vergelijken met een gezonde referentie populatie. Hiermee faciliteert Quantib ND om sneller weefselveranderingen te detecteren dan met het blote oog mogelijk is, met als doel om het diagnostisch proces te ondersteunen en te objectiveren. Quantib® ND wordt onder meer ingezet in het Erasmus MC in Rotterdam.
Ontwikkeling & implementatie
Het Erasmus MC deed al jaren onderzoek naar nieuwe beeldverwerkingsmethodieken op basis van machine learning en deep learning. “In 2012 ontstond Quantib als spin-off van het Erasmus MC met als doel om ervoor te zorgen dat de ontwikkelde algoritmen ook de klinische praktijk bereiken,” aldus Almar van Loon, Customer Success Director bij Quantib. Hiermee was de relatie met het Erasmus MC snel gelegd, maar het duurde nog tot 2018 voordat Quantib® ND ook daadwerkelijk CE-certificering ontving en kon worden toegepast in de klinische praktijk als een medisch apparaat.
De implementatie begon met het uitvoeren van demonstraties en test-runs met data van de eigen organisatie om zo de toegevoegde waarde van Quantib® ND te tonen en de eerste scepsis weg te nemen. Vervolgens kon gestart worden met de installatie van de software, in nauwe samenwerking met de organisatie, middels een kick-off meeting met de belangrijkste stakeholders. Van Loon: “Het is daarbij goed om de verwachtingen goed te managen. Tijd is een schaars goed in de gezondheidszorg, mede gedreven door de groeiende druk op de personeelsbezetting. Vanuit IT hebben dergelijke innovatieprojecten zelden prioriteit. Als je continu mensen overvraagt, creëer je enkel weerstand. Je moet ervoor zorgen dat mensen zich verantwoordelijk voelen voor (onderdelen van) de implementatie.” Het installatietraject werd afgerond met end-to-end testen om te kijken of de koppeling tussen Quantib® ND en andere (beeldverwerkende) systemen goed verliep. Vervolgens werden trainingen georganiseerd in het Erasmus MC voor eindgebruikers en andere stakeholders, zoals radiologen en neurologen. “Ondanks dat de toepassing is gericht op medische beeldvorming, moet je ook de klinische praktijk betrekken en samen doorleven wat de innovatie betekent voor het dagelijkse werkproces. In een gemiddelde zorginstelling zijn ontzettend veel verschillende stakeholders betrokken bij het dagelijkse werkproces, met ieder eigen werkzaamheden en behoeften. Deze mag je niet vergeten. Daarbij vallen de baten en lasten niet altijd binnen hetzelfde specialisme,” zo vertelt Van Loon.
Het Erasmus MC is zeer enthousiast over de toepassing. John van Swieten, hoogleraar genetica van dementie aan het Erasmus MC laat weten: “Quantib® ND maakt duidelijk constructieve multidisciplinaire vergaderingen mogelijk en daarmee efficiënte besluitvorming. Het biedt een uitgebreid overzicht van beeldvormingsresultaten en vergelijkt uitkomsten met een normatieve database, waardoor het de kwaliteit van de zorg die we aan onze patiënten kunnen leveren, verbetert.” “Quantib helpt ons om het vertrouwen in de diagnose van de radioloog en neuroloog te verhogen. Ik zie de software echt als een onderdeel van het team”, voegt Harro Seelaar, neuroloog in het Erasmus MC, toe. Inmiddels wordt Quantib® ND ook bij tientallen andere zorginstellingen ingezet, verspreid over de wereld. “Dankzij de leerlessen en ervaringen uit de eerste implementatietrajecten, ligt er inmiddels een blauwdruk klaar, die waar nodig wordt aangepast, om de implementatie zo efficiënt mogelijk te kunnen realiseren en in te kunnen spelen op de behoeftes van de zorginstelling”, aldus van Loon.
Toekomstperspectief
Quantib blijft in de toekomst inzetten op opschaling en continue doorontwikkeling van hun producten en diensten. Hierbij laten zij zich nadrukkelijk leiden door de behoefte van de eindgebruiker en feedback uit de klinische praktijk. Om te zorgen dat de eindgebruiker ook al tijdens het engineering proces centraal staat is er binnen Quantib een User Experience team opgezet dat zich hier specifiek mee bezig houdt. Grootschalige inzet van op AI-gebaseerde toepassingen kent echter ook nog enkele uitdagingen. Van Loon: “Om de betrouwbaarheid van de algoritmen te vergroten, moeten we ervoor zorgen dat de kwaliteit van de data en scans, die als input dienen voor algoritmen, meer gestandaardiseerd wordt. Ook moeten we blijven investeren in het ontwikkelen van meer bewijslast in de klinische praktijk om de toegevoegde waarde aan te tonen. En moeten er juridische kaders ontwikkeld worden die duidelijkheid geven over de toepassing van de technologie. Wie is nu immers verantwoordelijk voor een misser van het algoritme? Tot slot moeten we de bekostiging voor de inzet van dergelijke technologieën herzien. In Europa benaderen we het nu vaak als losse investeringen. In de VS zijn hier al zogenoemde ‘reimbursementcodes’ voor ontwikkeld waarbij de verzekeraar de inzet van dergelijke oplossingen vergoedt, waardoor zij echt voorlopen op bijvoorbeeld Europa.” Met de stappen die nu worden gezet in de zorg is Van Loon’s verwachting dat over 10-15 jaar het diagnostisch proces in de radiologie veel kwantitatiever én predictiever is dankzij de inzet van AI, waarbij radiologen nog steeds een onmisbare schakel zijn.
