Type hersentumor al tijdens operatie bekend, dankzij AI

Welk type hersentumor heeft deze patiënt? AI-technologie helpt om dit al tijdens de operatie, binnen anderhalf uur, vast te stellen. Dat duurt normaal gesproken een week. Door de nieuwe techniek kan de neurochirurg het operatieplan al tijdens de operatie aanpassen. Onderzoekers van UMC Utrecht en onderzoekers, pathologen en neurochirurgen van het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie en Amsterdam UMC hebben vandaag hierover gepubliceerd in Nature.

In Nederland wordt jaarlijks bij 1.400 volwassenen en 150 kinderen een tumor vastgesteld die ontstaat in de hersenen of het ruggenmerg. Een operatie is vaak de eerste stap in de behandeling. Op dit moment weet de neurochirurg tijdens de operatie nog niet om wat voor type hersentumor en welke mate van agressiviteit het precies gaat. De exacte diagnose is meestal pas één week na de operatie beschikbaar, namelijk nadat het tumorweefsel visueel en moleculair is geanalyseerd door de patholoog.

Deep-learning algoritme

Onderzoekers van UMC Utrecht ontwikkelden een nieuw ‘deep-learning algoritme’, een vorm van kunstmatige intelligentie, waardoor dat lange wachten niet meer nodig is. Jeroen de Ridder, onderzoekgroepsleider binnen UMC Utrecht en Oncode Institute: “Recent is Nanopore sequencing beschikbaar gekomen: een technologie om DNA real-time uit te lezen. Wij ontwikkelden daarvoor een algoritme dat kan leren van miljoenen gesimuleerde realistische ‘DNA-snapshots’. Hiermee zijn we in staat binnen 20 tot 40 minuten het tumortype vast te stellen. En dat is snel genoeg om eventueel de chirurgische strategie aan te passen.”

Getest met biobank

Bastiaan Tops is hoofd van het Laboratorium voor kinderoncologie in het Máxima. Hij bracht de behoefte vanuit de operatiekamer en de nieuwe technologie samen. Dat kon mede dankzij financiering vanuit KiKa en met name de uitgebreide biobank die het Prinses Máxima Centrum al jaren bijhoudt. Daarin wordt onder andere weefsel van kinderen met een hersentumor opgeslagen. Het algoritme werd getraind en getest met behulp van de biobank.

“Dat we nu het type hersentumor al tijdens de operatie kunnen bepalen, toont aan hoe technologie de diagnostiek versnelt. En hoe we een bestaande biobank in kunnen zetten voor nieuwe technologie”, vertelt Tops.

In de praktijk uitgevoerd

Vervolgens werd het hele proces ook diverse malen tijdens echte hersenoperaties uitgevoerd, van afname van het weefsel in de operatiekamer tot vaststelling van het tumortype. In Utrecht bij kinderen, en in Amsterdam bij volwassenen. De totale tijdsduur: 60 tot 90 minuten.

Het Prinses Máxima Centrum heeft geoordeeld dat de resultaten van de techniek voldoende betrouwbaar zijn en past het nu ook al in de praktijk toe bij kinderen voor wie de uitkomst mogelijk bepalend is voor het operatieplan. Amsterdam UMC gaat de techniek ook in de dagelijkse praktijk gebruiken, om de diagnoseduur te verkorten.

Eelco Hoving, kinderneurochirurg en clinical director neuro-oncologie in het Máxima, is verheugd over de mogelijkheden van DNA-analyse tijdens de operatie: “Tijdens de operatie wordt soms bewust een klein restant tumorweefsel achtergelaten om neurologische schade te voorkomen. Maar als later bijvoorbeeld blijkt dat het om een zeer agressieve tumor gaat, is wellicht alsnog een tweede operatie nodig om dat laatste restje weg te halen. Dat levert dan opnieuw risico’s en spanning voor de patiënt en het hele gezin op. Dat wordt voorkomen doordat we al tijdens de eerste operatie weten met welk type tumor we te maken hebben.”

Jeroen de Ridder: “Het is fantastisch dat we door het combineren van alle expertises, van fundamentele onderzoekers tot pathologen en chirurgen, in staat zijn geweest daadwerkelijk de stap naar de praktijk te maken. Zo kunnen we chirurgen helpen de uitkomst van operaties bij een hersentumor te optimaliseren.”

Vergelijkend onderzoek

Om de techniek nog breder en structureel in te zetten is meer onderzoek nodig. Meer tumortypes moeten worden toegevoegd aan het algoritme. Zo kan worden voldaan aan de internationale standaarden, waardoor vergelijking van data mogelijk wordt. Ook worden de uitkomsten van de nieuwe en huidige (langer durende) methode verder vergeleken, in samenwerking met andere (inter)nationale centra. Zo moet duidelijk worden of de nieuwe methode ook op lange termijn bijdraagt aan de kwaliteit van leven van de patiënten.

Artificiële intelligentie is onderdeel van de strategie van het UMC Utrecht, op weg naar de zorg van morgen. Alle AI-initiatieven zijn bij elkaar gebracht, om zo een bredere implementatie van AI te bevorderen in de zorg, het onderwijs en het onderzoek. Er zijn vijf Health AI Labs binnen het UMC Utrecht en de Universiteit Utrecht. Jeroen de Ridder is een van de directors van het AI Lab for Molecular Medicine.

Bron: UMC Utrecht

Redactie Medicalfacts/ Janine Budding

https://www.medicalfacts.nl

Ik heb mij gespecialiseerd in interactief nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant kan zijn. Zowel lekennieuws als nieuws specifiek voor zorgverleners en voorschrijvers. Social Media, Womens Health, Patient advocacy, patient empowerment, personalized medicine & Zorg 2.0 en het sociaal domein zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik studeerde fysiotherapie en Health Care bedrijfskunde. Daarnaast ben ik geregistreerd Onafhankelijk cliëntondersteuner en mantelzorgmakelaar. Ik heb veel ervaring in diverse functies in de zorg, het sociaal domein en medische-, farmaceutische industrie, nationaal en internationaal. En heb brede medische kennis van de meeste specialismen in de zorg. En van de zorgwetten waaruit de zorg wordt geregeld en gefinancierd. Ik ga jaarlijks naar de meeste toonaangevende medisch congressen in Europa en Amerika om mijn kennis up-to-date te houden en bij te blijven op de laatste ontwikkelingen en innovaties. Momenteel ben doe ik een Master toegepaste psychologie.

De berichten van mij op deze weblog vormen geen afspiegeling van strategie, beleid of richting van een werkgever noch zijn het werkzaamheden van of voor een opdrachtgever of werkgever.