Computer herkent kanker even goed als patholoog

Het Radboudumc in Nijmegen daagde programmeurs van over de hele wereld uit om een computeralgoritme te maken dat op pathologiebeelden zelfstandig op zoek kon gaan naar uitzaaiingen van borstkanker in lymfeklieren. Om hun algoritmes te programmeren en te trainen in het herkennen van de uitzaaiingen, kregen de programmeurs 270 digitale preparaten waarvan al duidelijk was of en waar er uitzaaiingen te vinden waren.

Drieëntwintig onderzoeksgroepen uit de hele wereld gingen de uitdaging aan. Ze stuurden in totaal 32 computeralgoritmes in. Om die te testen, kregen de programmeurs 129 nieuwe preparaten. Ze moesten slagen op twee vlakken: wisten de algoritmes preparaten met en zonder uitzaaiingen van elkaar te onderscheiden? En konden de algoritmes in de preparaten met uitzaaiingen aanwijzen waar die metastases precies zaten?

Om de kwaliteit van de computerdiagnoses te beoordelen, werden ze vergeleken met die van elf ervaren pathologen die de 129 preparaten beoordeelden zoals ze dat in een realistische ziekenhuissituatie zouden doen, dus met tijdsdruk. Een daarvan mocht zoveel tijd nemen als ze wilde.

Uit de resultaten bleek dat de beste computeralgoritmes gebruik maakten van deep learning technologie, waarbij de computer patronen leert herkennen op basis van een groot aantal voorbeelden. Het beste algoritme wees gemiddeld 1,25 keer per honderd preparaten een uitzaaiing aan die er in werkelijkheid geen was. Hiermee evenaarde het algoritme de patholoog die zonder tijdsdruk werkte en overtrof het de pathologen die de preparaten beoordeelden in een realistische werksituatie.

Volgens Jeroen van der Laak die de wedstrijd coördineerde, is dit de eerste keer dat een computer even goed een diagnose kan stellen als een patholoog. Hij is ervan overtuigd dat de techniek pathologen kan helpen om sneller en beter diagnoses te stellen, ook onder tijdsdruk. Hij verwacht dat het aantal routinematige diagnoses door computers op basis van weefselpreparaten zal toenemen en dat de techniek binnen enkele jaren geschikt zal zijn voor toepassing in de patiëntenzorg.