Sinds een jaar of tien kunnen vroege maligne afwijkingen in een barrettslokdarm met een endoscoop worden opgespoord en verwijderd. Het herkennen van vroege laesies is echter buitengewoon lastig en vraagt de inzet van getrainde specialisten en HD-endoscopen. Gastro-enteroloog dr. Erik Schoon van het Eindhovense Catharina Ziekenhuis werkt met de technische universiteit in die plaats aan computerprogramma’s die deze afwijkingen trefzeker kunnen opsporen.
Het idee om beelden van de slokdarm door een computer te laten analyseren, ontstond enkele jaren geleden toen Erik Schoon een nieuwe computer kreeg. Het apparaat bleek uitgerust met gezichtsherkenning: een complex algoritme dat een groot aantal kenmerken van gezichten integreert. Dat bracht Schoon op het idee dat het mogelijk moest zijn om met zo’n programma in endoscopische beelden van een barrettslokdarm vroege tumoren te vinden. Daarop stapte hij naar de in beeldverwerking gespecialiseerde Video Coding and Architectures Research Group van de TU Eindhoven. Dat was het begin van een samenwerking die nu kan worden uitgebreid dankzij een subsidie van KWF Kankerbestrijding en de Stichting voor Technische Wetenschappen van NWO in samenwerking met het Academisch Medisch Centrum (AMC) te Amsterdam.
Vroege afwijkingen
Barrettslokdarm is een bekend voorstadium van slokdarmkanker. Vóór 2005 werden patiënten met een hooggradige dysplasie of een T1-tumor standaard naar de chirurg verwezen voor een slokdarmresectie. Eerder ontwikkelden Japanse onderzoekers de mogelijkheid om in de slokdarm endoscopische resecties uit te voeren waarbij verdacht weefsel wordt verwijderd. Daardoor werd het ineens mogelijk om niet alleen hooggradige dysplasie, maar zelfs T1-tumoren te behandelen. “Een spectaculaire ontwikkeling”, vindt Schoon.
Om de endoscopische resectie onder de knie te krijgen volgde Schoon met enkele andere MDL-artsen een speciale training in het AMC bij prof. dr. Jacques Bergman. Sindsdien krijgen deze artsen patiënten doorgestuurd bij wie elders geen afwijkingen werden gezien terwijl er in een biopt wel degelijk dysplasie was gevonden. “Als we dan opnieuw (weliswaar met HD-endoscopen) keken, vonden we ze vaak wel,” vertelt Schoon. Dat de collega’s deze afwijkingen niet altijd herkennen, vindt hij niet zo vreemd. “In de gemiddelde praktijk zien ze hooguit één of twee van deze patiënten per jaar. Bovendien is het binnen de endoscopie een van de moeilijkst te herkennen afwijkingen. Er zit dus duidelijk een leercurve in het opsporen van dysplasie in een barrettslokdarm. Patiënten profiteren van vroege herkenning, want de kans op genezing is groot. Als je zo’n T1-tumor endoscopisch weghaalt, is de vijfjaarsoverleving meer dan 95%.”
Samen met ir. Fons van der Sommen, dr. Sveta Zinger en prof. dr. ir. Peter de With van de TU Eindhoven nam Schoon alle subtiele veranderingen in kleur en oppervlaktestructuur door die de aanwezigheid van een tumor verraden. Door technieken zoals optische filters en pixelvergelijking toe te passen, ontwikkelden de technici een algoritme dat vervolgens werd gevalideerd. De computerresultaten werden vergeleken met de bevindingen van de patholoog. Als ultieme toets werden door de computer beoordeelde endoscopiefoto’s blind voorgelegd aan vier van de beste experts op dit gebied binnen Europa.1 Blind wil hier zeggen dat de experts de uitkomst van het weefselonderzoek en het oordeel van de computer niet kenden. Schoon: “De conclusie was dat het huidige programma goed werkt, maar nog net niet het niveau van deze experts haalt.”
Video
Met de subsidie willen de onderzoekers het systeem verder ontwikkelen van foto naar video. Schoon: “Video is een compilatie van stilstaande beelden die net van een andere plaats en met een net afwijkende lichtinval zijn gemaakt. Daarom verwachten we afwijkingen nog beter te kunnen zien. Zo hopen we ook de leercurve te versnellen, want om de afwijkingen goed te leren zien, is veel exposure nodig. Het is vrij goedkoop en voor de patiënt van immens belang.”
Hoe goed een systeem ook is, er is altijd kans op fout-positieve of fout-negatieve uitkomsten. Over fout-positieve metingen maakt Schoon zich weinig zorgen. Dan blijkt hooguit achteraf dat gezond weefsel is gebiopteerd en dit geeft geen hinder voor de patiënt. “Fout-negatieve registraties zijn natuurlijk veel erger, maar we denken dat de geldende internationale PIVI-criteria voor de kwaliteit van nieuwe diagnostiek haalbaar zijn.”
Naast de endoscopie van de slokdarm ziet Schoon nog veel andere toepassingen voor dit soort algoritmes. “Eigenlijk bij alle behandelingen die je via een beeldscherm doet. Want waarom mist het menselijk oog afwijkingen? Als je voor een groot scherm zit, scannen je ogen het beeldscherm voortdurend, maar ze fixeren al snel op in het oog springende zaken. Kleine afwijkingen of die aan de randen van je beeldscherm zie je dan snel over het hoofd. De computer ziet ze allemaal, want die let alleen op wat de pixels hem vertellen.”
Referentie
1. Van der Sommen F, et al. Endoscopy 2016;48:617-24.
Drs. Huup Dassen, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2016 vol 7 nummer 5
DEEL DIT ARTIKEL:
