COVID-19 drijft innovatie van medische technologie | Technisch Weekblad
Achtergrond

COVID-19 drijft innovatie van medische technologie

Het coronavirus is behalve een ziekteverwekker ook een stimulans voor de adaptatie in de gezondheidszorg van kunstmatige intelligentie, E-health, 3D-printing en misschien zelfs blockchain.

Kunstmatige intelligentie (AI) ziet het virus

Op 31 december 2019 waarschuwde BlueDot, tien dagen voor de WHO hetzelfde deed, voor een uitbraak van een besmettelijke longziekte in China. Dit Canadese bedrijf heeft een AI-platform dat non-stop duizenden documenten en blogs in 65 talen afspeurt naar signalen die wijzen op een nieuw virus. Door het vliegverkeer uit Wuhan te analyseren voorspelde BlueDot tevens hoe het virus over de wereld begon te reizen. Ook de modellen die nu voorspellingen doen over het verloop van de pandemie zijn gebaseerd op AI.

AI speelt ook een belangrijke rol bij de tientallen pogingen om vaccins en geneesmiddelen te ontwikkelen. Zo voorspelde Google’s AI-platform AlphaFold aan de hand van de genetische informatie de mogelijke 3D structuur van de eiwitten van het virus. Na toetsing met 3D atomic modelling, bleek dat AlphaFold een juiste voorspelling had gedaan over de corona, het deel van het virus dat zich aan een menselijke cel hecht.

De Nederlandse bedrijven Thirona en Delft Imaging hebben samen een deep-learning AI-systeem ontwikkeld dat radiologen helpt bij het analyseren van röntgenfoto’s van longen. Het is getraind aan de hand van 24.678 opnamen van gezonde longen, longontsteAIngen en longontsteAIngen veroorzaakt door het coronavirus,

De Universiteit Utrecht heeft het AI-platform Asreview ontwikkeld dat voor artsen en onderzoekers razendsnel Cord-19, een database met duizenden artikelen over het coronavirus, kan doorzoeken. New York University gebruikt AI om te voorspellen hoe ziek een patiënt zal worden en welke behandeling daarom noodzakelijk is.

De inzet van AI om te controleren of mensen zich wel houden aan de beperkingen die de overheid oplegt zoals het dragen van een mondmasker of het respecteren van quarantaine maatregelen blijft omstreden.

Struikelblokken: een tekort aan geannoteerde data over de pandemie die nodig zijn om algoritmen te trainen, de enorme hoeveelheid valse informatie (lawaai) die circuleert op Internet, een gebrek aan specialisten die de kloof tussen AI en medische wetenschap kunnen overbruggen en de angst in de samenleving dat AI een grote inbreuk betekend op persoonlijke informatie.

 

EHealth houdt patiënten thuis

Uit een enquête van het Nederlands Instituut voor Onderzoek van de Gezondheidszorg Nivel, blijkt dat reeds in april 2020 huisartsen door de coronacrisis veel meer gebruik gingen maken van eHealth toepassingen. Terwijl in 2019 nog geen enkele respondent video gebruikte om met patiënten te communiceren, lag dat percentage in april 2020 ineens op 73 procent. Ook het gebruik van E-consulten, overleg tussen zorgverleners onderling, en het online aanvragen van recepten nam toe. Het percentage huisartsen dat telemonitoring gebruikt – waarbij data van patiënten digitaal wordt doorgezonden   - bleef van 2019 naar 2020 onveranderd op 18 procent. Telemonitoring kan potentieel een goede oplossing zijn voor b.v. kwetsbare groepen die vanwege angst voor besmetting liever niet naar een huisarts of ziekenhuis gaan. Ziekenhuizen en andere gezondheidsorganisaties bedelven netwerkleveranciers als Cisco Systems met aanvragen voor het leveren voor meer draadloze, digitale communicatieapparatuur.

Struikelblokken: Het is nog maar op beperkte schaal mogelijk vitale data van patiënten op afstand te monitoren. Daarin komt snel verandering in. Het Spaarne-Gasthuis begon al in oktober 2019 met een pilot waarbij patiënten met hartproblemen thuis zelf hartslag, bloeddruk en gewicht registreren waarna een app de gegevens automatische doorzendt naar het ziekenhuis. Caro Health levert een app waarmee coronapatiënten thuis kunnen worden begeleid. In de VS zijn meerdere onderzoeken gaande waarbij men kijkt of draagbare gezondheidsmonitors zoals Fitbit en Apple Watch in een vroeg stadium een besmetting met het coronavirus kunnen signaleren.

3D-printers bestrijden schaarste

De pandemie veroorzaakte in de gezondheidszorg acuut tekorten aan medische producten die vaak uitsluitend in Azië worden geproduceerd zoals gezichtsmaskers, gezichtsschermen en allerlei onderdelen voor beademingsapparatuur. Wereldwijd zetten zorginstellingen 3D-printers in om de tekorten zo snel mogelijk weg te werken.  Veel bedrijven, waaronder het Nederlandse Ultimaker, stelden hun netwerken van 3D-printers beschikbaar om in tekorten te voorzien. Een team van de Johns Hopkins University in Baltimore gebruikte 3D printers om splitters te drukken, koppelstukken waarmee het mogelijk werd twee covid-patienten te laten beademen door één machine.

Struikelblokken: Het improviseren met 3D-printing levert ook problemen. Een Italiaans bedrijf verspreide in maart 2020 het ontwerp voor een 3D-geprint koppelstuk dat het populaire Decathlon snorkelmasker ombouwde tot een Covid Life Saver mask. Het  werd ook in Nederland gebruikt totdat testen aan de Universiteit van Antwerpen uitwezen dat het product niet luchtdicht en dus niet veilig was. In Amerika waarschuwde de Federal Drug Administration (FDA) dat door ziekenhuizen 3D-geprinte producten vaak niet voldeden aan de kwaliteitseisen.

 

Blockchain schept vertrouwen

Volgens John Kupice, CEO van het bedrijf H-Source, is blockchain zeer geschikt voor het volgen van een product van producent tot eindgebruiker. En dat schept vertrouwen. Dit kan (in de toekomst) betekenen dat een Nederlands ziekenhuis bij een uitbraak inzicht heeft met welke kwaliteitscriteria een maskermaker in China opereert en hoe snel het bedrijf kan leveren. De Chinezen zou kunnen zien hoe vlot het Nederlandse ziekenhuis is met betalen. Blockchain zal volgens Kupice ook de meest betrouwbare en veilige manier zijn om patiënten informatie uit te wisselen tussen ziekenhuizen, artsen, verzekeringen en medische onderzoekers.

Onderzoekers van de VU en het RIVM schrijven recentelijk in Science dat op basis van blockchain een veilige infrastructuur kan worden gecreëerd die een snellere en meer betrouwbare uitwisseling van onderzoek data over ziekteverwekkers mogelijk kan maken. ‘Er zijn nu barrières die het delen van data en materialen, en daarmee efficiënte samenwerking, in de weg zitten,’ zegt Mark van der Waal, een van de hoofdauteurs van het artikel. Het artikel beschrijft een ORBI, een Outbreak R&D Blockchain Infrastructure, die bestaande, gevestigde systemen en processen voor data uitwisseling kan ondersteunen.

Struikelblok: Voor blockchain komt de pandemie te vroeg, allerlei  toepassingen staan nog in de AInderschoenen. Toepassingen vereisen ook een grote mate van samenwerking tussen de belanghebbenden. Verder kan een besloten blockchain, zoals de voorgestelde ORBI, botsen met het principe van een meer open wetenschap.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW