Bij artificiële intelligentie (AI) genereert software menselijke vaardigheden zoals redeneren, leren en plannen. In de medische wetenschap wordt AI voornamelijk gebruikt voor het trekken van conclusies uit complexe data. In dit geval zal AI-software de pathologen (de specialisten die weefsels en cellen onderzoeken) van ZNA en GZA ondersteunen in de diagnose van tumorcellen.

Doel is dat de software het weefselstaal analyseert en de patholoog gidst naar delen die mogelijk bijkomend onderzoek vereisen. Zo zal de software onder meer de groeipatronen van de tumor bepalen en de kankercellen exact tellen.

Tot nu toe maakte de patholoog nog een schatting met het oog door een staal van het tumorweefsel onder de microscoop te plaatsen en te analyseren. Via de AI-software kan de beoordeling objectiever, preciezer en sneller worden gemaakt. Want de software kan miljoenen cellen tellen, iets wat onmogelijk is voor het menselijke oog.

“De software kan ons ook attent maken op bloedvatinvasie”, vertelt patholoog Frederik Deman. “In dat geval gaat het om stukjes tumor die via de bloedvaten voor uitzaaiingen zorgen. Soms zit dat verscholen in een klein hoekje.”

De AI-software bezorgt de patholoog dus een extra paar digitale ogen. En dat is nodig. “Want de werkdruk ligt ontzettend hoog”, aldus Deman. “Patholoog is een knelpuntberoep. Deze ontwikkeling moet op termijn de werkdruk verlichten.”

Inschatting succes immuuntherapie

In eerste instantie zal de software worden ingezet voor de analyse en diagnose van borst-, prostaat- en maagtumoren. Bij borst- en prostaattumoren berekent de software het aandeel aangetaste cellen en markeert het ook bepaalde zones die extra tests vereisen. Het gaat dan bijvoorbeeld om cellen die abnormaal groeien. Het is vervolgens aan de patholoog om die zones te beoordelen en te bepalen of een tumor kwaadaardig is of niet.

Daarnaast zal AI-software ook worden ingezet voor de analyse van tumoren waarbij immuuntherapie een verschil kan maken. Bij die therapie krijgt de kankerpatiënt medicijnen om de werking van het afweersysteem te versterken. Hierdoor gaat het afweersysteem de kankercellen herkennen, opruimen en vernietigen.

“Maar niet elke tumor komt in aanmerking voor deze therapie”, vertelt patholoog Sabine Declercq. “Wordt de therapie in de verkeerde gevallen toegepast, dan kan ze de ziekte net negatief gaan beïnvloeden. Het al dan niet opstarten van immuuntherapie hangt af van bepaalde drempelwaarden. Die inschatting maken met het blote oog is niet altijd evident. De software kan dat veel accurater. Die berekent het aantal cellen dat gevoelig is voor bepaalde medicatie. Zo kan de arts een betere inschatting maken.”

Tot een week tijdswinst

Het is dus niet zo dat de AI-technologie het werk van de patholoog overneemt, verzekeren Deman en Declercq. “De patholoog blijft aan het roer staan. Wel zal de technologie ons ondersteunen in ons werk. Dankzij de slimme software gaat de beoordeling van tumoren sneller en preciezer. Daarnaast verkleint de kans dat microscopisch kleine afwijkingen over het hoofd worden gezien.”

Het is dus de combinatie tussen AI en de ervaring van de patholoog die een preciezere diagnose oplevert. “En doordat de software de klok rond kan werken, hebben wij op onze beurt meer tijd voor het onderzoek en de diagnose van complexere tumoren.”

Dat de slimme software ervoor zorgt dat bepaalde onderzoeken in het eigen lab kunnen worden uitgevoerd in plaats van in een extern lab zorgt bovendien voor een enorme tijdswinst. “Zo weet de patiënt sneller waar hij of zij aan toe is en kunnen kankerspecialisten sneller de meest geschikte therapie opstarten. In de praktijk kan dit een patiënt tot een week tijdswinst opleveren.”

15.000 stalen per jaar

Dat ZNA en GZA AI-software inzetten voor de diagnose van kanker, is een primeur in de Benelux. “In slechts tien andere laboratoria wereldwijd wordt deze software al gebruikt”, zegt Deman. Bedoeling is dat de software al over enkele dagen in de praktijk zal worden toegepast. Naar 2024 toe willen de pathologen van ZNA en GZA zo’n 15.000 tumorstalen met behulp van deze AI-technologie onderzoeken. “En dat op een totaal van 70.000 stalen per jaar.”