Binnen de Nederlandse gezondheidszorg is het op dit moment nog zeer lastig om AI-toepassingen in te zetten die gebruikmaken van opgeslagen patiëntgegevens. Naast privacyregels en voorschriften die voortvloeien uit de Europese AI-verordening, heeft dat ook een praktische reden: veel informatie over patiënten wordt namelijk ongestructureerd opgeslagen. Zoiets als een kluwen wol die zich zeer lastig laat ontwarren. Gelukkig zijn er mensen zoals Iacer Calixto, die juist van complexe uitdagingen houden.
Naar schatting wordt 80 procent van alle patiëntgegevens ongestructureerd opgeslagen. Het gaat dan bijvoorbeeld om aantekeningen die huisartsen tijdens hun spreekuur maken en evaluaties van medisch specialisten. Maar ook adviezen van apothekers vallen daaronder. Voor mensen zijn dat gewoon teksten waar ze wat mee kunnen. Maar bij het digitaliseren vormen ongestructureerde data wel een probleem. Er is een flinke dosis machine learning en natural language processing (NLP) nodig om algoritmes te kunnen ontwikkelen die met vrije teksten van mensen overweg kunnen. Vervolgens wacht er nog een andere grote uitdaging, want binnen de gezondheidszorg gelden er uiteraard ook strenge regels voor het gebruik van patiëntgegevens. Dat heeft een duidelijke reden, want als patiënt moet je er natuurlijk volledig op kunnen vertrouwen dat jouw medische informatie vertrouwelijk wordt behandeld.
Om binnen de medische wereld de kracht van AI optimaal te kunnen benutten, is er medewerking nodig van experts uit verschillende vakgebieden, zoals medisch specialisten, juristen, taalkundigen, psychologen en computerwetenschappers. Een interdisciplinaire samenwerking dus. En dat is dan ook precies de opzet van het onderzoeksproject dat Calixto in 2022 binnen Amsterdam UMC startte. Dat onderzoek, CaRe-NLP: Human-Centric and Responsible NLP methods for Dutch healthcare, is mogelijk gemaakt dankzij de toekenning van een AiNed Fellowship grant aan Calixto. Het doel: ervoor zorgen dat alle opgeslagen data van patiënten op een verantwoorde manier wordt ontsloten, zodat artsen en medisch specialisten de mogelijkheid krijgen om via AI toegang te krijgen tot specifieke informatie die ze helpt om hun patiënten beter te behandelen.
Wat Calixto zo aanspreekt in dit project? Daarvoor moeten we even terug naar het Brazilië van de jaren tachtig. Daar, op het kantoor waar zijn vader destijds als civiel ingenieur werkte, stond namelijk een voor die tijd zeldzame computer. En het was op dat ‘bakbeest’ dat de jonge Calixto zichzelf spelenderwijs de basisprincipes van het programmeren aanleerde. Puur voor de lol. Op school had hij ondertussen juist meer aandacht voor talen en andere alfavakken. Toen het tijd werd voor een studiekeuze, overwoog hij even om de richting van de geesteswetenschappen op te gaan, maar dat veranderde abrupt toen hij over natural language processing hoorde. Om ervoor te zorgen dat computers de menselijke taal leren begrijpen, interpreteren en genereren spelen zowel alfa- als bètavakken een belangrijke rol. Dat sprak Calixto meteen aan. Dus schreef hij zich in voor de studie informatiesystemen bij de universiteit in Goiânia, in het binnenland van Brazilië.
Na het behalen van zijn mastertitel lonkte het buitenland. Hij studeerde achtereenvolgens in Engeland (een masterstudie NLP aan de University of Wolverhamtpon), Frankrijk (eveneens een masterstudie op het vlak van NLP aan de Université de Franche-Comté) en Ierland (een PhD-studie naar de mogelijkheden van Neural Machine Translation aan de Dublin City University). Na het afronden van een postdoctoraal onderzoek in Dublin, landde hij in 2018 op Schiphol om vervolgens als postdoc te starten op het Science Park van de Universiteit van Amsterdam.
Een jaar later pakte hij opnieuw zijn koffer toen hij de mogelijkheid kreeg om zijn postdoc in Nederland te combineren met een positie als Postdoctoral Research Fellow aan de New York University. “Ik ging daar aan de slag in het Center voor Data Science, waar geweldige onderzoeken worden gedaan. Dat is ook een soort van hub waar regelmatig computerwetenschappers van andere universiteiten te vinden zijn. Ik sprak daar collega’s die echt tot de top van ons vakgebied behoren en van wie ik al hun boeken had gelezen. Dat was dus een mooie ervaring. Alleen wel jammer dat daarna de Covid-periode aanbrak en New York in lockdown ging. Maar ik heb nog steeds veel contact met computerwetenschappers in de VS en zou daar graag nog een keer naartoe gaan.”
Door de jaren heen werd het Calixto steeds duidelijker dat AI-toepassingen de potentie hebben om een positieve bijdrage te leveren aan de gezondheidszorg, maar dat er nog wel grote knelpunten zijn die eerst moeten worden verholpen. Maar om NLP en machine learning op dat vlak optimaal in te kunnen zetten, zou hij zich ook in die omgeving moeten onderdompelen en zich daarbij moeten omringen met experts uit verschillende vakgebieden. Dus ruimde hij zijn bureau op het Amsterdam Science Park in februari 2022 leeg om te verkassen naar de medische faculteit van de UvA bij het Amsterdam UMC, waar hij als assistant professor aan zijn door het AiNed Fellowship grant mogelijk gemaakte onderzoeksproject begon.
Naast de technische uitdagingen, hebben Calixto en zijn team (een postdoc en vijf PhD’s) ook te maken met alle regels en eisen die er in de medische wereld gelden. “Het is prettig dat er bij het Amsterdam UMC mensen uit verschillende vakgebieden aanwezig zijn. Door veel met ze te sparren, krijgen we steeds scherper in beeld welke problemen er allemaal opgelost moeten worden voordat een AI-toepassing daadwerkelijk in een medische omgeving kan en mag worden ingezet. Uiteraard werken we ook samen met andere experts in dit werkveld, nationaal en internationaal. We delen ook via dit netwerk kennis over nieuwe ontwikkelingen en ervaringen in de ontwikkeling van AI.”
“Nu is het wel zo dat er nog veel onopgeloste problemen op die lijst staan. Daarbij gaat het ook nog eens om problemen die zich niet zo makkelijk laten oplossen. Sterker nog: het gebeurt regelmatig dat we denken dat we een goede oplossing hebben gevonden om er vervolgens achter te komen dat die aanpak ervoor zorgt dat er op een ander vlak weer nieuwe problemen ontstaan. Lastig, inderdaad, maar dat maakt dit onderzoek juist ook zo interessant. Het is nooit saai”, zegt hij lachend. Daarbij heeft hij niet de illusie dat het mogelijk is om één kant-en-klare AI-toepassing te bouwen die alle problemen oplost. “Het zal altijd maatwerk zijn. Aan het eind van dit onderzoeksproject willen we een toolbox hebben die helpt bij het ontwikkelen van AI-toepassingen. Dat zal al een enorm stap voorwaarts zijn.”
Meer weten over het onderzoeksproject van Iacer Calixto en zijn team? Kijk dan op hun website.
Over de AiNed Fellowship grants
Het inzetten van uitzonderlijk AI-talent is van belang om de nationale kennis- en opleidingsbasis op het gebied van AI te versterken. De AiNed Fellowship grants helpen Nederlandse academische kennisinstituten om AI-talenten aan te trekken die in de regel kunnen kiezen tussen diverse met elkaar concurrerende aanstellingen. Dit programma is gericht op uitzonderlijke AI-talenten die kunnen worden ingezet in een AI-vakgebied, uiteenlopend van technologie tot de sociale wetenschappen en de geesteswetenschappen.