AI vertelt welke parkinsonpatiënten van hersenoperatie profiteren

Welke parkinsonpatiënten zijn gebaat bij een hersenoperatie en welke kunnen juist door deze operatie erop achteruit gaan? Kunstmatige intelligentie uit de auto-industrie helpt neurologen deze vraag te beantwoorden.

Dit blijkt uit onderzoek van arts-onderzoeker Victor Geraedts, die onlangs op het onderwerp promoveerde aan het Leids Universiteit Medisch Centrum (LUMC). In een interview met De Volkskrant legt Geraedts uit dat een bepaald eiwit zich ophoopt in zenuwcellen, die daardoor kapotgaan. Bij Parkinsonpatiënten gebeurt dit in het hersendeel dat bewegingen aanstuurt, waardoor patiënten trager gaan bewegen en stijf worden. In een later stadium kunnen ook zenuwcellen die te maken hebben met onder meer het geheugen en spraak worden aangetast.

Deep brain stimulation

Een operatie die ook wel een deep brain stimulation heet kan uitkomst bieden en de bewegingsproblemen van patiënten verbeteren. Wie echter al last heeft van cognitie, blijkt het doorgaans na de operatie echter juist slechter te doen op dat gebied. Op dit moment worden deze patiënten geïdentificeerd met behulp van een test van tweeënhalf uur, waarin onder meer het denkvermogen wordt getest. Denk hierbij aan het geheugen, de aandacht en taalvaardigheid. De resultaten hangen echter sterk samen met bijvoorbeeld opleidingsniveau, cultuur en concentratievermogen.

Om dit probleem op te lossen analyseert Geraedts hersenfilmpjes (EEG’s) met behulp van kunstmatige intelligentie. “Eigenlijk lieten we kunstmatige intelligentie los op een bestaande techniek: een hersenfilmpje, of EEG. Zenuwcellen communiceren met elkaar via stroomstootjes. Die stroomstootjes zijn meetbaar met een EEG. Op een computerscherm ziet dat eruit als een serie golfjes. Als het denkvermogen is aangetast, zoals bij de ziekte van Parkinson, bewegen de golfjes trager”, zegt de arts-onderzoeker tegen de Volkskrant. De resultaten zijn veelbelovend. Zo blijkt het algoritme in staat 92% van de patiënten met goede en juist slechte cognitie correct te identificeren.

Algoritme uit de auto-industrie

Het algoritme dat Geraedts inzet is afkomstig van onderzoekers in de auto-industrie en ontwikkeld door het Leiden Institute of Advanced Computer Science. Dit algoritme waarschuwt automobilisten indien zij na een klein ongeluk – zoals tegen een paaltje aanrijden – naar een garage moeten. Dit doet het algoritme door data te analyseren die sensoren verzamelen over trillingen in het voertuig. Deze trillingen van de auto zien er voor het algoritme net zo uit als de golfjes van een EEG, meldt Geraedts. Het algoritme blijkt goed te werken bij EEG’s van parkinsonpatiënten.

Geraedts wijst erop dat het algoritme vooralsnog niet in de praktijk inzetbaar is. “Nog niet, de Leidse supercomputer was ervoor nodig om het algoritme te laten leren hoe hij in de warboel aan EEG-metingen patronen kon ontdekken. We laten zien dat het kan, maar het moet nog ingebouwd worden in de EEG-software op een gewone computer in de spreekkamer. Het is nu nog een aanvulling op de bestaande beoordeling van cognitie. De EEG-golfjes beoordelen we nu nog handmatig, maar binnenkort geeft de software hopelijk met een druk op de knop een oordeel over de cognitie van de patiënt”, besluit de arts-onderzoeker.

Het interview van Geraedts met de Volkskrant is hier te vinden.

Auteur: Wouter Hoeffnagel