Typ om te zoeken

ICT In the spotlight

Artificiële intelligentie verovert de zorgsector

Delen

Artificiële intelligentie maakt een stille maar felle opmars in de zorgsector. De eerste toepassingen worden al uitgetest op de vloer, en de vooruitzichten zijn bemoedigend. Meer nog: de zorg, een sector waarin de mens centraal staat, laat andere sectoren zien hoe AI naastde mens moet werken, en dus niet – zoals alom wordt gevreesd – in de plaats ervan.

Stel u voor dat een computer in staat zou zijn om op basis van medische gegevens, die constant worden geüpdated door de sportwearables die de patiënt gebruikt om fit te blijven, accuraat zou kunnen voorspellen wanneer de persoon in kwestie een reëel risico begint te lopen op een hartaanval of een beroerte. Dat slimme software sneller op basis van een foto met de smartphone borst- of huidkanker zou kunnen opmerken. Of dat een computeralgoritme mutaties in een tumor kan voorspellen, zodat het gezwel efficiënter kan worden bestreden.

Het klinkt misschien als medische sciencefiction, maar het zijn drie ontwikkelingen die gewoon al bestaan. Het eerste zonet aangehaalde voorbeeld, over de voorspelling van hart- en hersenaandoeningen, wordt momenteel bijvoorbeeld uitgetest aan de universiteit van het Britse Nottingham: de onderzoekers verwachten het systeem dat ze momenteel ontwikkelen ergens binnen de volgende vijf jaar klaar zal te hebben voor klinisch gebruik. Het tweede voorbeeld, detecteren van kankers via een smartphone, wordt geleverd via de al enkele jaren beschikbaar zijnde app SkinVision. En het mutatiedetecterende algoritme is makelij van het Amerikaanse bedrijf Personal Genome Diagnostics.

De verbindende factor tussen al die voorbeelden is de ontwikkeling van artificiële intelligentie: computers die stilaan beginnen te ‘denken’ als mensen, en net als wij verbanden leggen tussen gegevens. Alleen gaat het bij computers om miljoenen gegevens tegelijk, en worden de links ertussen binnen enkele nanoseconden gelegd: een computer ‘leest’ de data namelijk veel sneller dan een mens.

De verkoop van software voor artificiële intelligentie – veelal afgekort als ‘AI’ – is nu al goed voor een jaarlijkse omzet van 14 miljard euro. Tegen 2026 zal dat pijlsnel zijn gestegen tot zo’n 260 miljard euro. Kunstmatig intelligente toepassingen sijpelen alle sectoren binnen. Ook de zorg.

Lange aanloop

“Artificiële intelligentie is de hypefase allang voorbij”, zegt AI-specialist Henk Hutink bij Nictiz, een Nederlands expertisecentrum voore-health. “Technologiebedrijven investeren er wereldwijd miljoenen in, en de technologische ontwikkelingen gaan snel. Het zal de komende jaren dus ook zijn opmars vinden in alle sectoren, ook in de zorgsector. De implementatie ervan in de zorg zal wellicht wat moeizamer gaan dan in andere sectoren, omdat je met mensen en mensenlevens bezig bent. Wat dat betreft is er natuurlijk ook een regulatoir kader vanwaaruit de ontwikkeling goed in het oog wordt gehouden. Daardoor gaat de adoptiesnelheid wat trager. Maar AI zal zonder enige twijfel meer en meer opgang maken op de zorgvloer.”

“Artificiële intelligentie zal de komende jaren zijn opmars vinden in alle sectoren, ook in de zorgsector.”

Artificiële intelligentie is een idee dat in theorie al sinds de jaren 1950 bestaat, en – terwijl de computerkracht de afgelopen decennia groeide en de technologiesector steeds slimmere toepassingen begon te ontwikkelen – eerst bij het brede publiek bekend werd via het domein van de sciencefiction. Films als 2001: A Space Odyssey, The Terminatoren The Matrixtoonden de verre gevolgen van computers die de intelligentie van een mens evenaarden (of, in hun toekomstige scenario, zelfs overstegen). In de echte wereld kwamen de mogelijkheden van AI nog maar een vijf- à zevental jaren geleden naar de oppervlakte: technologiereuzen als Google, IBM en Microsoft gooien er miljarden tegenaan, en ontwikkelen AI die slimmer en slimmer wordt.

Het punt waarop AI even slim is als de mens is nog lang niet bereikt: experten verwachten zo’n Artificial General Intelligencepas na 2040 te zien opduiken. Maar ondertussen wordt Artificial Narrow Intelligence, computersystemen die zich van een nauw afgemeten set taken kwijt, wel stilaan zo sterk dat het – voor specifieke doeleinden – wel dichtbij het denkvermogen van de mens komt. “Het is technologie die de wereld begrijpt zoals wij, mensen, dat doen”, zei Joan Van Loon, Unit Leader Life Sciencesvoor de BeLux bij de Amerikaanse technologiereus IBM, onlangs tijdens een studiedag over AI in de zorg bij technologie-instituut Living Tomorrow. “Het is niet langer geprogrammeerd in nullen en énen, maar wordt gevoed met informatie.”

AI-toepassingen worden constant ‘getraind’ door aanhoudend nieuwe data voorgeschoteld te krijgen. Zo kunnen ze automatisch patronen zien in de grote hoeveelheden data die ze verwerken, en daaruit verbanden trekken die ze kunnen voorleggen aan de mens.

Data is king

Gegevens zijn de sleutel voor succesvolle AI, maar daar is geen gebrek aan in de zorgsector: het is nu net een sector waarin een enorme hoeveelheid aan data wordt gegenereerd. Volgens een studie van de universiteit van het Amerikaanse Stanford zullen er tegen 2020 jaarlijks zo’n 2,3 exabytes aan informatie worden gegenereerd in de wereldwijde zorgsector. Eén exabyte is een miljard gigabytes.

Binnen de zorg loopt radiologie momenteel voorop wat de adoptie van AI betreft. Een voorloper daarin is Aidoc, dat momenteel ook al in België wordt ingezet: het Gentse Maria Middelares-ziekenhuis en het UZ Antwerpen versterkten onlangs hun afdeling radiologie met het Israëlische product, dat veel meer ziet op een CT-scan – en veel sneller – dan een menselijke radioloog kan opmerken. Aidoc analyseert zo’n 40 terabytes aan CT-scangegevens per dag. De pathologieën die het constant beter wordende systeem opmerkt zorgen ervoor dat de verwerkingstijd van radiologen met zo’n 60 procent kan worden verkort, zegt het bedrijf. Momenteel wordt het al ingezet in 50 medische instellingen over de hele wereld.

“In welke mate zorgmedewerkers vandaag al met AI bezig zijn hangt in hoge mate af van tot welke beroepsgroep ze horen”, zegt Hutink. “Met beeldvormende vakken binnen de zorg, zoals radiologie is er een vrij logische match: het gaat om het snel verwerken van data, en het zijn ook bij uitstek al technische beroepen. Om bij het voorbeeld van radiologen te blijven: AI versnelt hun werk. Dat is een duidelijke case: daar is de technologie het nice to have-stadium ook al ontgroeid, men onderkent er het nut van. In beeldvormende functies zit AI vaak al zo diep verstrengeld in de software die men gebruikt dat het eigenlijk al niet meer als ‘artificiële intelligentie’ wordt gedefinieerd: men vindt het al normaal dat de software bepaalde dingen in beeld die vreemd lijken alvast omcirkelt. Maar dat is dus gewoon al AI.”

De kwaliteit van de verbanden die AI legt is afhankelijk van de kwaliteit van de data die kunstmatig intelligente systemen bewerken. En daar, stellen experts, zijn momenteel nog wat kosten aan.

“Er moet veel te veel met ‘vuile’ data worden gewerkt”, zegt Geert Reyniers, Global Head of Healthcarebij adviersgroep Duval Union Consulting. “Gegevens van verscheidene bronnen, zoals FitBits of andere sportwearables en insulinepompen van verscheidene fabrikanten, gebruiken allemaal verschillende technische manieren om gegevens te genereren. Dat maakt het lastig om die data snel te verwerken: ze moeten vaak nog manueel worden ‘opgekuist’. Er is een standaardisering van bruikbare data nodig om de ware kracht van AI boven te halen. Daar worden eerste stappen voor ondernomen, zowel vanuit overheden als vanuit bedrijven. Vas Narasimhan, de ceo van farmagigant Novartis, is zijn bedrijf sinds vorig jaar een medicines and data science company beginnen noemen: bij klinische studies die dat soort bedrijven helpen uitvoeren ontstaandata lakesvan duizenden gegevens, waar méér mee kan worden gedaan wanneer ze na de studie ook nog voor andere dingen kunnen worden gebruikt. Wanneer die gegevens in hetzelfde formaat worden bewaard als die van andere studies, kunnen AI-toepassingen er meer inzichten uit halen. Daar heeft men meer en meer oog voor. Kijk naar een bedrijf als Flatiron Health, dat vorig jaar werd overgenomen door de farmaceutische groep Roche: het bedrijf had een unieke database opgebouwd met medische gegevens uit kankerbehandelingen, en was daardoor dus 1,9 miljard dollar (1,7 miljard euro) waard. Data zijn vandaag ontzettend veel geld waard.”

Dat enorme belang van data zou in de zorgsector in de toekomst weleens door elkaar kunnen schudden. Waardoor er zelfs een wereldwijd onevenwicht kan ontstaan: in regio’s op de wereld waar AI momenteel tout court sneller groeit dan bij ons, zoals Azië, zou daardoor de zorg ook veel beter kunnen worden.

“Daar makenveel organisatieswat zorgen over”, zegt Hutink. “Kennis over AI loopt weg naar de V.S. en vooral Azië. Van de wereldwijde topdertig van bedrijven die AI-patentenin de zorgbezitten, zijn er achtentwintig Aziatische. Je ziet de business verschuiven op wereldschaal: vooral naar Azië, en daarbinnen vooral naar China. Voor een groot stuk heeft dat te maken met de beschikbaarheid van – opnieuw – data: beschikbare gegevens zijn niet alleen versnipperd, ze hebben op wereldschaal ook een verschillende wettelijke omkadering. Binnen Europa zijn er veel strengere regels voor het verwerken van data, onder meer op gebied van privacy. Dat heeft vanzelfsprekend zijn reden, maar in landen als China – waar geen echte privacyregels zijn – geeft dat wel een enorm concurrentieel voordeel. Zo wordt er een marktovermacht gecreëerd op gebied van AI. Waar je je wel wat vragen bij kunt stellen. Wat gebeurt er wanneer de meeste AI-patenten in handen komen van een handvol grote concerns uit het oosten van de wereld? Worden AI-toepassingen, die worden gevoed door data, misschien de nieuwe peperdure geneesmiddelen?”

Naast de mens

Een momenteel nog in de lucht hangend element is ook hoe de mens de komende jaren zal reageren op de intrede van AI in ons dagelijkse leven. Siri of Google Assistant eventjes om de weg vragen op de smartphone? Prima. Maar wanneer het om lijf en leden gaat is het ineens iets heel anders. Volgens een studie van consultancygroep PriceWaterhouseCoopers is slechts 51 procent van de Belgische patiënten bereid om zelf te interageren met artificiële intelligentie. Er zit een beetje schot in – 58 procent toonde bereidheid om een artificieel intelligente zorgassistent op hun computer of smartphone te gebruiken, wellicht daarin gesterkt door de opmars van de Siri’s en andere AI’s voor consumenten – maar het grote enthousiasme is nog een beetje zoek.

En dan is er een groeiende onzekerheid onder zorgmedewerkers. Over de vooruitzichten dat AI, al dan niet met de daaraan gekoppelde robotica, in de nabije toekomst hun job zal afpakken?

“Computers zullen de komende jaren zeer veel kunnen, en de vraag zal zijn: wat doe je als mens daarbovenòp?”, zegt technologiegoeroe Peter Hinssen. “Je kunt dat niet tegenhouden. In een wereld waarin technologie normaal wordt, zal alles wat met menselijk contact te maken heeft een enorme meerwaarde krijgen. We gaan in een situatie komen waar mens plus machine altijd beter is dan mens of machine alleen.”

Peter Hinssen (Technologiegoeroe)

Hinssen noemt, in keynotesover het onderwerp die hij wereldwijd geeft, een aantal sectoren waarin het wellicht niet meteen zo’n vaart zal lopen met AI. De zorg is daar – naast creatieve en technologische beroepen of ambachten – een van. Maar niet iedereen is daar even zeker van. “De opmars van AI zal arbeidsplaatsen kosten in de zorgsector, net als in andere sectoren”, zegt Hutink. “Het zal tegelijkertijd echter ook nieuwejobs opleveren: jobs waarvan we de juiste invulling vandaag nog niet goed zien, maar die wellicht te maken hebben met het samenwerken met die AI, en beslissingen nemen op basis van verbanden die de software spontaan legt. De mate waarin mens en AI zullen samenwerken in de toekomst is momenteel nog lastig om voor je te zien. Maar je ziet in de zorg wel bij uitstek hoe ze elkaar kunnen aanvullen.”

Artificiële intelligentie zal in de toekomst, zeker binnen de zorgsector, naastde mens werken. “AI laat een verregaande automatisering toe van taken die repetitief of gericht op reproductie van gegevens zijn”, zegt Reyniers. “Dat laat zorgmedewerkers toe om zich meer bezig te houden met hun echte werk. Een arts kan meer arts zijn, een verzorger meer verzorger. Men moet zich minder en minder bezighouden met het verwerken van data. Neem bijvoorbeeld de behandeling en verzorging van een diabetespatiënt: moderne technologie, zoals geconnecteerde insulinespuiten en wearables, laten toe om glucosemetingen volledig automatisch te laten verlopen. De zorgmedewerker wordt meer een coach voor de patiënt, die met de hulp van slimme technologie zijn gezondheid meer en meer in eigen handen heeft. Het is bij uitstek in de zorg dat de meerwaarde van AI wordt getoond: er zijn in deze sector onmisbare menselijke kwaliteiten nodig, die niet meteen kunnen worden vervangen door slimme technologie. Dus moet de eigen meerwaarde van die laatste ook veel duidelijker zijn.”

Inzicht

Alleen het verwerken van data is niet het eindstation voor AI, zeggen kenners: het is een eerste stap naar iets groters: door kunstmatige intelligentie verworven inzichten, die vrijblijvend worden aangereikt aan een menselijke kracht die eindbeslissingen neemt. “Op dit moment wordt AI in hoofdzaak gebruikt voor het overnemen van routineuze taken, maar er kan gerust nog een stap verder worden gezet”, zegt Reyniers. “Naarmate AI beter en beter wordt in de toekomst, zal ze artsen en zorgmedewerkers ook inzichten kunnen opleveren. Het is mooi dat een radioloog wordt geholpen door AI om sneller pathologieën op te sporen, maar wanneer je de groei van de technologie daartoe beperkt zet je hem, zeker in de toekomst, niet voldoende in. De echte kracht van AI zit hem in de manier waarop de technologie in de toekomst een platform kan worden voor de arts en de zorgkundige. De technologie kan hen niet vervangen, en ze blijven de eindbeslissing behouden, maar AI kan toch een deel van hun denkwerk overnemen, suggesties doen op basis van de data die er zijn. Op zich houdt het steek dat AI momenteel vooral opmars maakt in de radiologie, en in andere zorgafdelingen waar er met veel data wordt gewerkt. Maar dat is nog de stap vòòr waar we echt willen zijn: van data miningnaar intelligence. Daar zit volgens mij pas de ware digitale transformatie van de sector: dat de AI een partner wordt voor de menselijke krachten. In andere sectoren is die evolutie al eventjes bezig, in de zorg gaat dat wat trager: het is een sector waarin het om mensen gaat, en om leven en dood, dus er is minder ruimte voor trial and error.”

Maar de business boomt, en de kennis wordt groter. Volgens een recent rapport van de  World Intellectual Property Organization(Wipo) bestaan er wereldwijd al zo’n 40.000 patenten in de categorie Life and medical sciences. Opvallend: de helft daarvan werd pas de afgelopen drie jaar vastgelegd. “De ontwikkeling van AI is een bron van bedrijvigheid die niet alleen is weggelegd voor grote bedrijven”, zegt Hutink. “Vanaf het moment dat er voldoende data beschikbaar zijn, is het ontwikkelen van software die inzichten haalt uit die data ook iets waarstudenten, promovendi, start ups etc mee aan de slag kunnen gaan.”

Snelheid

Dat ‘trainen’ van AI gaat ook constant sneller. Aan het Departement Menselijke Erfelijkheid van de KU Leuven en het Leuvense Universitaire Ziekenhuis wordt momenteel bijvoorbeeld een toepassing gebruikt om pijlsnel het menselijk genoom te

sequencen. “Het kunnen sequencen van het volledige genoom van patiënten is belangrijk in het geval van zeldzame ziekten, en voor pasgeborenen”, zegt Joris Vermeesch van het Departement Menselijke Erfelijkheid van de KU Leuven. “We behandelen elk jaar ongeveer 1.000 patiënten. Als je een volledig beeld hebt van wat er gaande is in het lichaam van de pasgeborene, door over de volledige genoomkaart te beschikken en een indicatie van genoomafwijkingen te vinden, kunnen betere beslissingen worden genomen over de behandeling. Hetzelfde geldt voor prenatale chirurgie. In de toekomst, wanneer genoomsequencing en -analyse nog goedkoper en sneller wordt, is het zelfs denkbaar dat voor elke patiënt een volledige genoomanalyse wordt uitgevoerd.”

“Het kunnen sequencen van het volledige genoom van patiënten is belangrijk in het geval van zeldzame ziekten, en voor pasgeborenen”

De toegenomen snelheid waarmee zo’n complexe computertaken kunnen worden uitgevoerd betekent een onmiddellijke, potentieel levensreddende return voor AI. “Als je bedenkt dat je voor het analyseren van een hersenscan vroeger enkele uren nodig had, en sinds de komst van AI slechts enkele seconden, dan zie je meteen de winst”, zegt Hutink. “Dat geeft medewerkers werk uit handen dat ze in zinvollere dingen kunnen steken dan in het napluizen van data, en kan potentieel levensreddend zijn: wat als er tussen de gescande gegevens een pathologie wordt ontdekt waarvoor tijd een cruciale factor is? Dan heb je dat liever binnen enkele seconden gedetecteerd dan binnen enkele uren.”

Zelflerende AI

Technologisch zijn er momenteel nog een aantal katjes te geselen voordat artificiële intelligentie een verdere doorbrak kan forceren. De volgende stap die momenteel wordt gezet wat dat betreft is Machine Learning: computersystemen die ‘bijleren’, en zichzelf verbeteren aan de hand van eerdere ervaringen, zonder dat ze daarvoor uitdrukkelijk zijn geprogrammeerd. Zo’n zelflerende systemen, zoals DeepMind van Google, leren van hun eigen vergissingen, en begrijpen dingen beter en beter naarmate ze meer data binnenkrijgen. “De term ‘artificiële intelligentie’ dekt een amalgaam van technieken die op bronnen van data worden losgelaten”, zegt Reyniers. “Dat gaat in stappen. Machine Learningen vervolgens Deep Learning, waarbij computersystemen worden ingezet die volgens de neurale structuur van menselijke hersenen zijn opgebouwd, zijn de volgende.”

Maar de belangrijkste vraagstukken die de snelle groei van artificiële intelligentie oproept zitten in de controleerbaarheid en het ethische element. “Wie controleert, ten eerste, de uitkomsten van verbanden die AI legt? En wie is er eindverantwoordelijk voor zo’n besluit wanneer een algoritme het niet bij het juiste eind heeft?”, zegt Hutink. “Mag je als arts het behandeladvies van een computer (deels) negeren? Is het vastleggen waarom je hiervan afwijkt voldoende? Met gebruik van AI kan een opticien oogafwijkingen detecteren. Mag de opticien dan ook direct naar een specialist doorverwijzen zonder tussenkomst van de huisarts? Hoe voorkomen we dat een ICT-leverancier een monopoliepositie verkrijgt op het ontwikkelen van algoritmes en daarmee een afhankelijkheidspositie voor de zorgverlener creëert?”

“De zorgsector is wereldwijd natuurlijk zwaar gereguleerd”

Regulatoire cenakels, die per definitie al streng over de sector waken, zijn een logische eerste stap daarin. “De zorgsector is wereldwijd natuurlijk zwaar gereguleerd”, zegt Reyniers. “Voordat men ooit op het punt zou komen waar AI ook mee beslissingen zou mogen nemen, zouden die toepassingen in de allerhoogste classificatie van overzicht terechtkomen, tot het bijna om hetzelfde gaat als klinische studies. En dan nog: artsen en zorgverleners zullen wellicht altijd, alleen al vanuit die regulatoire logica, de eindbeslissing in handen blijven hebben.”

 

 

Geef een reactie