Isala onderzoekers gebruiken AI voor betere beeldvorming bij CT-scan

De technologische ontwikkelingen op het gebied van AI gaan razendsnel. Zo ook in de gezondheidszorg. Per jaar worden er ruim 2 miljoen CT-scans afgenomen in Nederland. In ongeveer 20% van de patiënten die een CT-scan ondergaan, komen metalen objecten voor. Voorbeelden hiervan zijn knieprotheses, heupprotheses en metalen implantaten die gebruikt worden om botbreuken te behandelen. Deze metalen implantaten introduceren metaalartefacten in het CT-beeld. Metaalartefacten zijn verstoringen van het CT-beeld die er vaak uitzien als donkere en witte strepen. Hierdoor is het CT-beeld minder goed door een radioloog te beoordelen en kunnen complicaties en diagnoses worden gemist.

Inzet van Artificiële Intelligentie

Er wordt al zo’n vijftig jaar onderzoek gedaan naar een oplossing om metaalartefacten op CT-scans te verminderen. Hoewel er al veel methodes zijn ontwikkeld om metaalartefacten te reduceren, blijken deze methodes alleen nog ontoereikend te zijn. Isala onderzoekers zijn twee jaar geleden gestart met het aanleggen van een database, en het ontwikkelen en het trainen van het algoritme. Daarmee is onderzocht of metaalartefacten kunnen reduceren met behulp van AI.

De afbeelding geeft een CT weer van het bekken van een patiënt. Op de linker afbeelding is zichtbaar dat deze patiënt metaal in het lichaam heeft, een medisch implantaat of een prothese. Het metaal geeft problemen op de scan. Het is zichtbaar dat het implantaat straalt als een ster en daardoor de rest van het beeld “vervuilt”. Bovendien is het beeld direct rondom het implantaat helemaal zwart.

Welke uitdaging lost het op?

Binnen het Isala ziekenhuis is er een AI-algoritme ontwikkeld waarmee metaalartefacten in CT-beelden, die veroorzaakt zijn door metalen heupprotheses, gereduceerd kunnen worden. Hiermee wordt de beeldkwaliteit fors verhoogd. Voor het eerst zijn de prestaties van dit AI-algoritme vergeleken met bestaande technieken voor de reductie van metaalartefacten in CT-beelden van patiënten met metalen heupprotheses. Tijdens deze testfase werden metaalartefacten door het AI-algoritme beduidend verminderd, waardoor omliggend weefsel zoals botten en spieren beter zichtbaar werden.

Hoe werkt dit AI-algoritme?

Voor de ontwikkeling van het AI-algoritme is er een grote dataset met meer dan 100.000 beelden gebruikt. In deze dataset zitten beelden mét en zonder metaalartefacten. Aan de hand van deze beelden is het algoritme getraind, en heeft het geleerd wanneer er een artefact in het beeld zit en wanneer niet. Het herkent als het ware de donkere en heldere strepen en haalt deze eruit. Kort gezegd corrigeert het algoritme het beeld, waardoor het metaalartefact een stuk minder is. Het omliggende weefsel is hierdoor beter zichtbaar.

Hoe verder?

De eerste resultaten van dit AI-algoritme zijn veelbelovend en zijn reeds gepubliceerd in een gerenommeerd internationaal radiologisch tijdschrift. Ook is bij de Nederlandse radiologendagen de tweede prijs ontvangen voor het ‘beste abstract’. Maar er is nog veel werk te verzetten voordat deze AI-oplossing in de klinische praktijk ingezet kan worden. Zo kunnen CT-beelden door veel verschillende metalen implantaten verstoord worden. Het moet nog onderzocht worden of het AI-algoritme werkt voor al deze verschillende implantaten.

Meer informatie

Voor verdere informatie, contactpersonen of meer van dit soort projecten kunt u terecht bij de Werkgroep Gezondheid en Zorg. Bezoek hiervoor:

Delen met:

Meer informatie

Bouwstenen

De NL AIC werkt samen aan de benodigde kennis, expertise en resultaten op vijf thema’s, ook wel bouwstenen genoemd, die belangrijk zijn voor een innovatieve impact in economische en maatschappelijke toepassingsgebieden.

Toepassingsgebieden

AI is een generieke technologie die uiteindelijk haar toepassing vindt in alle sectoren. Het is van belang in te zetten op specifieke, voor Nederland relevante sectoren, waar goede resultaten te behalen zijn en waar kennis en ervaring opgeschaald kan worden voor toepassing in andere sectoren.

Word deelnemer

Om initiatieven in Artificial Intelligence te stimuleren en te verbinden, zijn we er als Nederlandse AI Coalitie van overtuigd dat een actieve samenwerking met een breed palet aan stakeholders essentieel is. In het eigen vakgebied en met andere stakeholders in het ecosysteem om een zo groot mogelijke impact te bereiken voor de ontwikkeling en toepassing van AI in Nederland. Vertegenwoordigers uit het bedrijfsleven (groot, klein, startup), overheid, onderzoeks- en onderwijsinstellingen en maatschappelijke organisaties kunnen deelnemen.

Geïnteresseerd? Kijk voor meer informatie op de pagina over de NL AIC.