Is een medicijn A) een rood-witte gelatine capsule, of B) een bundeltje software? Als het aan hoogleraar Gerard van Westen ligt is het correcte antwoord: C) allebei! Zijn project, de ‘virtuele mens’, beoogt binnenkort medicijnen in volledig digitale vorm op een AI-model te testen. Het model voorspelt de interactie tussen eiwitten en medicijnen. Hoe meer het model kan, hoe minder mens- en dier testen er nog nodig zijn. De virtuele mens is een voorbeeld van hoe AI innovatie ook steeds meer tot de zorg doordringt. Zo zetten ziekenhuizen AI in om kanker te ontdekken en gebruiken huisartsen AI-assistenten om tijd te besparen. Daarom nemen we een kijkje in de wereld van medische innovatie: welke uitdagingen en mogelijkheden liggen er in de zorg op AI te wachten? En hoe gaat het met Gerard van Westen en de virtuele mens?
AI en nieuwe medicijnen- de virtuele mens
Van Westen’s virtuele mens helpt bij het testen en ontdekken van nieuwe medicijnen. Algoritmen in het AI-model voorspellen hoe ons lichaam op een bepaalde stof zal reageren. Om zijn model te ontwikkelen gebruikt van Westen data van 3,8 miljoen metingen uit farmaceutisch onderzoek. Het model kan twee dingen: ten eerste kan het voorspellen; van Westen geeft aan dat de 3,8 miljoen metingen maar een fractie zijn van het totaal aan relevante interacties tussen chemische structuren (mogelijke medicijnen) en eiwitten. Het model moet uiteindelijk voorspellen hoe een nog niet onderzochte interactie zal gaan.
Daarnaast is het model een soort bibliotheek; het kan voor ontwikkelaars van medicijnen interacties vinden die voor hun onderzoek relevant zijn. Indien bijvoorbeeld een ontwikkelaar eiwit X wilt blokkeren, dat bij een bepaald type kanker schadelijk is, kan het model een match zoeken met de blokkering van een vergelijkbaar eiwit. Deze match kan de richting van verder onderzoek bepalen.
De hoeveelheid aan mogelijke data vormt een uitdaging voor de virtuele mens en soortgelijke projecten. Er zijn miljarden mogelijke interacties tussen eiwitten en chemische structuren, het onderzoeken en analyseren hiervan kost veel computerkracht. Financiële ondersteuning is dus noodzakelijk voor onderzoekers als Gerard van Westen. Voor veelbelovende projecten, zoals de virtuele mens, is aan ondersteuning geen gebrek. Van Westen krijgt bijvoorbeeld financiële steun van farmaceutisch bedrijf Galapagos, maar ook van het RIVM en actiegroep Proefdiervrij. Er is daarom goede hoop dat AI-modellen, zoals de virtuele mens, belangrijke bijdragen gaan leveren aan nieuwe medicijnen.
AI als assistent bij de huisarts
Dr. Matthew Hitchcock, huisarts in Tennessee (Amerika) heeft een AI-assistent. Het model neemt op Hitchcocks Iphone patiënt bezoeken op, vat ze samen en stelt een behandelplan voor. Hitchcock leest de AI documentatie en keurt deze meestal goed. Soms doet hij wat kleine aanpassingen. Het proces kost hem voor al zijn patiënten bij elkaar ongeveer twintig minuten per dag. Vroeger was dit twee uur. “That’s a thing of the past.” en “It’s quite awesome.” laat Hitchcock weten.
Recente studies tonen aan dat artsen vaak last van burn-outs hebben. Veel van hen overwegen een nieuw beroep te kiezen, of hebben dit reeds gedaan. Een probleem dat veel artsen aankaarten is de hoeveelheid tijd die ze spenderen aan documentatie; te veel papierwerk. Dit betekent dat ze buiten werkuren nog bezig zijn met saai en toch erg belangrijk werk. Het resultaat: slordige en ongelukkige dokters. AI-assistenten gaan dit probleem mogelijk verhelpen.
Toch is er ook kritiek. Journalist Ezra Klein zegt bijvoorbeeld in zijn podcast over AI in de zorg: “I am not super thrilled that my doctor theoretically is glancing over things and clicking submit. … I know personally the difference between scanning things and really thinking something through.” De angst is dat de eigen inbreng van een arts, die te veel op AI-assistentie leunt, achteruit zal gaan.
Het is de vraag of deze angst terecht is. Zo geeft Dr. Thompson, huisarts in Pennsylvania (Amerika), aan dat ze door haar AI-assistent juist aandachtiger naar haar patiënten luistert – omdat ze tijdens het gesprek geen aantekeningen meer hoeft te maken. Daarnaast leidt de hoge werkdruk van artsen, zonder AI-assistent, ook tot fouten. Veel specialisten zijn hoopvol over de oplossing die AI op dergelijke problemen biedt en voorspellen dat binnenkort alle artsen een AI-assistent hebben.
AI in het ziekenhuis
AI innovatie is ook in het ziekenhuis terug te zien. Ziekenhuisen experimenteren bijvoorbeeld met de inzet van AI bij het beoordelen van mammogrammen. Er zijn gevallen bekend waarbij het AI model afwijkingen herkende die dokters hadden gemist. Dit kan betekenen dat er levens worden gered.
Een voorbeeld van een AI model dat zich met mammografie bezighoudt is het door Nederlands bedrijf ScreenPoint Medical ontwikkelde Transpara. Het is een model dat ‘verklikker signalen’ herkent; signalen die borstkanker kunnen betekenen. Aan de hand van deze signalen geeft het model een risicoscore af. Om dit te accuraat te doen is het model getraind op meer dan een miljoen mammogrammen van over de hele wereld. Een rapport van Zorginstituut Nederland geeft een belangrijk voordeel aan: “In de praktijk levert Transpara 24/7 een constante stabiele activiteit. Daar waar de radioloog niet altijd even scherp is (door bijvoorbeeld diensten, een grote hoeveelheid werk, storing tijdens de werkzaamheden), is de software stabiel in zijn analyses.”
Dit betekent niet dat er een verschuiving van verantwoordelijkheid plaatsvindt. Transpara is een “beslissingsondersteunend” model, de menselijke radioloog vormt het definitieve oordeel over een mammogram en blijft zo eindverantwoordelijk. Om algemeen geïmplementeerd te worden moet een AI model als Transpara nog wel bepaalde uitdagingen overwinnen, stellen radiologen. Zo moet het bewijzen dat het bij vrouwen van alle leeftijden, etniciteiten en lichaamstypes nauwkeurige resultaten produceert. Daarnaast moet het nog stappen maken in het herkennen van complexere vormen van borstkanker en het aantal valse positieven verminderen.
Een hoopvol perspectief voor AI in de zorg
AI innovatie drukt ook in de zorg een steeds duidelijkere stempel. Er zijn nog genoeg uitdagingen, op zowel technologisch als sociaal vlak. In hoeverre kan AI in de zorg bijvoorbeeld eindverantwoordelijk zijn? Toch is de stemming positief. Als assistent kan AI de werkdruk in de zorg verlagen en AI-modellen als Transpara kunnen zelfs levens redden. Van Westen’s virtuele mens moet ervoor zorgen dat er binnenkort enkel nog geprogrammeerde proefkonijnen bestaan. De grote steun voor zijn project, vanuit de overheid, het bedrijfsleven en actiegroepen, vertelt een hoopvol verhaal. Het algemene beeld van medische specialisten lijkt in dit verhaal te passen. Het idee is dat AI de zorg gaat veranderen – substantieel en positief.
