AI wordt aangeprezen als ontwrichtend en transformerend voor een breed scala aan industrieën, maar er is misschien geen ander gebied waar het meer waarde biedt dan de gezondheidszorg. Wat is er tenslotte waardevoller dan iemands leven? Machine learning-programma’s worden nu in veel ziekenhuizen gebruikt om kanker en andere ziekten op te sporen en nieuwe medicijnen te ontdekken, maar er is nog steeds de algemene indruk dat dit allemaal op kleine schaal wordt gedaan en de effecten nog steeds minimaal zijn. De realiteit kan niet verder van de waarheid zijn. AI is er al om te blijven en het heeft al duizenden levens gered. Niet morgen of ergens ver in de toekomst. Nutsvoorzieningen.
Onderzoekers van de Johns Hopkins University hebben deze week twee onderzoeken gepubliceerd waarin een op machine learning gebaseerde tool voor vroege detectie van sepsis wordt beschreven die gedurende een periode van twee jaar in vijf ziekenhuizen is ingezet. Gedurende deze periode was de AI in staat om bijna 10.000 gevallen van sepsis te identificeren uit patiëntendossiers en hielp het artsen om kritieke zorg gemiddeld ongeveer twee uur eerder te leveren dan wanneer ze geen toegang hadden tot de AI-waarschuwing.
Dankzij dit systeem hadden de patiënten 20% minder kans om te overlijden aan sepsis, waardoor mogelijk duizenden levens in de VS worden gered als het landelijk wordt geïmplementeerd. Ongeveer 1,7 miljoen Amerikaanse volwassenen ontwikkelen sepsis en meer dan een kwart miljoen sterft hierdoor.
“Het is de eerste keer dat AI wordt geïmplementeerd aan het bed, gebruikt door duizenden providers, en waar we levens zien gered”, zegt Suchi Saria, oprichter van het Malone Center for Engineering in Healthcare aan de Johns Hopkins University, en hoofdauteur van de studies.
“Dit is een buitengewone sprong die jaarlijks duizenden sepsispatiënten zal redden. En de aanpak wordt nu toegepast om de resultaten te verbeteren in andere belangrijke probleemgebieden buiten sepsis.”
Sepsis treedt op wanneer het immuunsysteem overdreven reageert op een infectie, waardoor de eigen weefsels en organen van het lichaam worden beschadigd. Deze uit de hand gelopen reactie kan zeer gewelddadig zijn en een wijdverbreide ontsteking in het lichaam veroorzaken die vaak levensbedreigend is. De overgrote meerderheid van de gevallen van sepsis is van bacteriële oorsprong, maar het is ook bekend dat andere soorten infecties – waaronder COVID-19, griep en schimmelinfecties – sepsis veroorzaken.
Zodra sepsis optreedt, heeft de patiënt gewoonlijk koorts, een snelle hartslag en ademhalingsmoeilijkheden. Bij de behandeling van sepsis is tijd van essentieel belang. Zelfs een enkel uur vertraging in de juiste behandeling kan het verschil zijn tussen leven en dood.
Sepsis is echter niet altijd duidelijk, dus er is natuurlijk enige vertraging in de diagnose en de symptomen ervan kunnen zelfs worden verward met die van andere, minder ernstige infecties. Maar als de aandoening niet op tijd wordt gediagnosticeerd, kan deze overgaan in een septische shock, met een significante daling van de bloeddruk, orgaanfalen en wijdverbreide weefselbeschadiging tot gevolg. Zelfs met behandeling kunnen artsen in sommige gevallen niets doen om het leven van de patiënt te redden, daarom is preventie de naam van het spel met sepsis. Tijdens de standaardzorg sterft 30% van de patiënten met sepsis. Onder hen was Saria’s neef.
“Sepsis ontwikkelt zich heel snel en dit is wat er gebeurde in het geval van mijn neef”, zegt ze. “Toen artsen het ontdekten, verkeerde hij al in een septische shock.”
Daarom is de bij Johns Hopkins ontwikkelde AI, bekend als het Targeted Real-time Early Warning System, zo belangrijk. In de twee jaar dat het systeem sinds 2018 online was, waarin het ruim 590.000 patiënten monitorde via hun elektronische gezondheidsdossier, kon de AI bijna 10.000 gevallen van sepsis signaleren. De nauwkeurigheid na diagnose bleek 38% te zijn, wat misschien niet veel lijkt, maar eerdere systemen konden niet meer dan 12% halen.
Meer dan 4.000 artsen gebruikten de AI voor sepsisdetectie, waardoor ze de infectie gemiddeld bijna zes uur eerder konden detecteren dan traditionele methoden.
“Dit is in veel opzichten een doorbraak”, zegt co-auteur Albert Wu, een internist en directeur van het Johns Hopkins Center for Health Services and Outcomes Research. “Tot nu toe hebben de meeste van dit soort systemen veel vaker verkeerd geraden dan dat ze het goed hebben gedaan. Die valse alarmen ondermijnen het vertrouwen.”
Dit werk toont de kracht van AI in een zorgomgeving om levens te redden – en dit is nog maar het begin. Onderzoekers van Johns Hopkins hebben het systeem al aangepast om vroegtijdige waarschuwingen te geven aan patiënten die het risico lopen op doorligwonden, plotselinge verslechtering veroorzaakt door bloedingen, acuut ademhalingsfalen en hartstilstand.
De bevindingen verschenen in de tijdschriften Natuurgeneeskunde en Natuur Digitale Geneeskunde.