In het e/MTIC (een samenwerking tussen het Catharina Ziekenhuis, de Technische Universiteit Eindhoven en Philips) wordt onderzoek gedaan naar een slimme manier om te voorspellen of een zwakke plek in de buikslagader gevaarlijk is. Onderzoeker Floor Fasen wil met haar nieuwe techniek patiënten in de toekomst eerder en gerichter kunnen behandelen. Een aneurysma is een verwijding in een bloedvat, meestal in de aorta.
Dat hoeft niet per se klachten te geven maar als het bloedvat scheurt dan is dat levensgevaarlijk. Zo’n zwakke plek in de aorta wordt nu vaak per toeval ontdekt bij een scan voor iets anders. Daarna volgen controles om te zien of de verwijding groter wordt. “Artsen kijken nu vooral naar de groei en de diameter van de aorta”, vertelt onderzoeker Floor Fasen. “Maar soms scheurt een klein aneurysma wél en een grote niet. Dus misschien zijn er betere manieren om risico’s in te schatten.”
Aorta van binnen bekijken met een stent
Fasen ontwikkelde een methode waarbij ze de wand van de aorta van binnenuit bekijkt. Dit lukte om een stent te gebruiken. Het is een klein buisje van gaasachtige structuur dat zich ontplooit als het wordt ingebracht. Tijdens de operatie werd een kleine opening in de lies gemaakt en werd de stent naar de verzwakte plek in de aorta geschoven. Eenmaal op zijn plaats wordt de stent ontplooid en vangt deze de druk van het bloed op, zodat de kwetsbare vaatwand wordt ontzien.
Tijdens deze zogeheten EVAR-procedure waarbij een aneurysma van binnenuit wordt geopereerd, heeft Fasen tijdelijk een dun slangetje ingebracht bij de betreffende patiënten. Aan het uiteinde zit een kleine echokop, vergelijkbaar met een zwangerschapsecho. Op die manier kon ze de wanddikte van de aorta meten. Dat is iets want met een echo via de bovenkant van de buik niet lukt. De methode van Fasen is wel ingrijpender en daarom alleen geschikt voor de kleine groep patiënten die toch al een EVAR-operatie moesten ondergaan.
De metingen van Fasen leverden veel data op. Vervolgens worden deze nu geanalyseerd en wordt daarmee een AI-model getraind om de kenmerken in de aortawand te herkennen. Het model meet de wanddiktes. En vervolgens proberen de onderzoekers de verbanden te leggen tussen wanddikte, verkalkingen en bloedstolsels. “Die verkalkingen zijn harde stukjes in het verder soepele vat, en zorgen ervoor dat de wand minder goed meebeweegt. We denken dat dat de kans op scheuren kan vergroten”, legt Fasen uit.
Varkensaorta’s
Om het model te trainen, oefende Fasen eerst in het lab met varkensaorta’s, die sterk lijken op de menselijke variant. Ze bouwde een soort namaakbuik van gelatine, waarin ze de varkensaorta’s plaatste. OP die manier ontstaat er een realistische omgeving voor de echo, die lijkt op de situatie in het menselijk lichaam.
Hoewel het AI-model momenteel nog niet in staat is om patiënt specifiek te voorspellen of een aneurysma zal scheuren, zijn er wel duidelijke patronen zichtbaar. In de toekomst is het de bedoeling om per patiënt gerichter uitspraken te kunnen doen, maar dat blijkt met de huidige invasieve methode nog uitdagend. Desondanks leveren de huidige inzichten waardevolle informatie op, waarop vervolgonderzoek kan voortbouwen. Bijvoorbeeld over hoe wanddikte, verkalkingen en stolsels samenhangen met de groei van aneurysma’s.
Een nog verder vooruitkijkende ontwikkeling is het idee van een ‘slimme pleister’: een soort echo-sticker die je op je buik plakt en continu beelden maakt. “Daar wordt in onze onderzoeksgroep mee geëxperimenteerd”, vertelt Fasen. “Maar echt bruikbaar in de praktijk is dat pas over tientallen jaren. Bedrijven zoals Philips zouden dat commercieel kunnen oppakken.”
Promotieonderzoek
Inmiddels zijn twee wetenschappelijke artikelen verschenen over het onderzoek van Fasen: één over het simuleren van echobeelden voor trainingsdoeleinden en één over de metingen op varkensaorta’s. Een derde publicatie - op basis van de metingen bij patiënten - wordt op dit moment beoordeeld door experts. Fasen is in de afrondende fase van haar promotieonderzoek.
AI speelt een groeiende rol in de zorg, bijvoorbeeld bij het vroegtijdig opsporen van gezondheidsrisico’s en het personaliseren van ondersteuning. Tegelijkertijd roept het gebruik van AI in de klinische praktijk vragen op over betrouwbaarheid, ethiek en juridische toelaatbaarheid, vooral bij ernstige aandoeningen zoals hart- en vaatziekten. In het onderzoeksproject DECIDE-VerA, dat loopt van winter 2022 tot voorjaar 2025, werd onderzocht hoe bestaande beslisondersteunende AI-systemen zoals DECIDE op een betrouwbare, bruikbare, ethisch verantwoorde en juridisch correcte manier kunnen worden ontworpen en toegepast in de praktijk.
