Jonge wetenschappers bouwen bruggen tussen artsen en techniek

Raakvlakken

Fons studeerde zelf Electrical Engineering, maar hij en Marco zijn het erover eens dat het voor hun raakvlakken niet zoveel uitmaakt dat ze twee verschillende studies hebben gekozen. “Ik zie het als een soort bos”, vertelt Fons. “Waarbij de kronen van de bomen allemaal met elkaar verbonden zijn. Ik werk ook het liefst samen met mensen met verschillende achtergronden. Dan kun je elkaar het beste versterken.” Marco: “Binnen Philips is dat ook zo. Er werken veel mensen met verschillende achtergronden en kennis en kunde en juist dat is van grote waarde bij het bedenken van oplossingen.”

Fons, die cum laude promoveerde, ontving onlangs de PhD Thesis prijs. Deze door Philips Research gesponsorde prijs, kreeg hij uit handen van Hans Hofstraat (Vice-President Philips Research). Een erkenning voor de kwaliteit van zijn onderzoek en de concrete toepassingsmogelijkheden van zijn bevindingen in de praktijk. “Slokdarmkanker komt steeds vaker voor en is in de Westerse wereld zelfs de snelst groeiende vorm van kanker. Vroege detectie is belangrijk om kansen op genezing te vergroten”, aldus Hans. Het werk van Fons maakt gebruik van digitale technieken om met geavanceerde beeldverwerking slokdarmkanker eerder en beter te detecteren. Hans: “Hij koppelt excellent onderzoek aan een belangrijke toepassing en heeft een brug geslagen tussen de technische universiteit Eindhoven en expert centra op het gebied van slokdarmkanker, zoals het Catharina Ziekenhuis in Eindhoven en het AMC in Amsterdam.”

Sweet spot

Die erkenning uit het bedrijfsleven is veel waard, zeggen Fons en Marco allebei. Fons: “In mijn werk ben ik niet alleen bezig met onderzoek, maar ook met lesgeven en het verkrijgen van funding. Dat laatste is een stuk eenvoudiger als het bedrijfsleven er waarde in ziet.” Waarom hij de award gewonnen heeft en zijn ‘concurrenten’ achter zich liet? “Alle genomineerden hadden kunnen winnen, er gebeurt zoveel moois. Ik denk dat ik net in een sweet spot zat. Ik behandel een maatschappelijk probleem, kom met iets innovatiefs dat ook relevantie heeft. Ik ben daarin overigens maar een klein radartje in het grote geheel van het beter maken van de gezondheidszorg. Maar ik help wel mee om de gigantische steen de berg op te duwen.”

Dat is geen eenvoudig werk, erkennen beide mannen. Marco: “Maar dat is wel waar we samen met een universiteit en klinische partners, ziekenhuizen, toffe dingen kunnen doen. Bepaalde studies beginnen echt als toekomstmuziek, binnen de academie, vaak in samenwerking met klinische partners. Bijvoorbeeld algoritmes die kanker kunnen detecteren. Maar voordat dit in een product omgezet kan worden door een industriële partner zoals Philips, moet techniek eerst voldoende ‘volwassen zijn’ en een bepaalde nauwkeurigheid hebben. De samenwerking tussen academie, ziekenhuis en industrie is de ideale driehoek voor het ontwikkelen en valideren van nieuwe technologie. Hoe bied je die nieuwe technologie aan? Vertrouw je op het algoritme, blijft het mensenwerk of is het juist de combinatie?” Fons: “Mijn visie daarop is helder: er is een groeiende hoeveelheid informatie voor specialisten door de alsmaar toenemende capaciteiten van medische beeldvormende apparatuur. Algoritmen zijn er om dat te reduceren tot iets dat ze kunnen verwerken. Algoritmen worden ook nooit moe en zijn niet gelimiteerd. Daar kan geen medisch specialist tegenop.” Marco: “Dit sluit ook volledig aan bij de visie van Philips. Hans Hofstraat omschreef dat eerder al als volgt: ‘AI-oplossingen ondersteunen de zorgverlener met het verlichten van routinematig werk en helpen hem om voor een specifieke patiënt een snelle en optimale beslissing te nemen op basis van alle beschikbare relevante informatie.’ Daarom spreken we bij Philips ook liever niet over Artificial maar over Adaptive Intelligence – technologie die rekening houdt met de gebruiker en de specifieke context.”

Validatie

Marco: “Maar wanneer is de technologie voldoende ‘gerijpt’ dat het ook echt toegepast kan worden bij nieuwe patiënten? Wanneer durven we het aan om deep learning technieken te gebruiken voor diagnostiek? Dat is een heel belangrijke vraag in het hele proces.” Fons: “Daar heb je ook echt klinische partners voor nodig, om te bepalen aan welke eisen een dergelijk systeem moet voldoen. Maar ook het bedrijfsleven, want zij weten welke technische eisen haalbaar zijn om het uiteindelijk in de kliniek te kunnen implementeren.” Marco ziet daar ook een rol voor het bedrijfsleven. “Als wij willen dat de nieuwe technologie ook echt bij de patiënt komt, moet er ook voldoende geïnvesteerd worden om tot een goede validatie te komen. De grootste uitdaging bij het creëren van nieuwe oplossingen, is niet de ontwikkeling ervan, maar het succesvol implementeren in de gebruikersomgeving.”

“Het goede nieuws daarbij is wel dat we als Philips de samenwerking ook concreet opzoeken, vervolgt Marco. Op korte en lange termijn, bijvoorbeeld door in een driekhoek te werken met academie, ziekenhuis en industrie, bijvoorbeeld in subsidie-projecten. En zowel wij als onze partners zitten er voor de lange termijn in. Fons heeft een stip op de horizon gezet en wij als bedrijf kunnen, natuurlijk in samenwerking met de ziekenhuizen, ervoor zorgen dat de data die hij nodig heeft überhaupt gegenereerd en verwerkt kunnen worden. Ook kunnen wij, als industrie, uit zijn onderzoek het laaghangende fruit plukken, met minder kritische claims, waardoor er sneller een eerste verbetering bij de patiënt komt waarop later voorgebouwd kan worden. Wij als bedrijf hebben zijn werk namelijk keihard nodig. Ieder jaar dat Fons verder gaat met zijn werk, komt er weer ander fruit uit voorgaande jaren van Fons’ onderzoek lager te hangen. En zo introduceert de driehoek academie-industrie-ziekenhuis stapsgewijs nieuwe technologie in het zorgpad van de patiënt. Dat biedt zoveel kansen, ook op de lange termijn.” Investeren in opleiding en talent is daarbij van groot belang, vinden zowel Marco als Fons. Fons, die zelf lesgeeft aan de universiteit, vindt het elke keer weer fantastisch als hij een student weet te enthousiasmeren. Marco: “En de mensen die jij opleidt, hebben we ook bij Philips nodig. Ik haal nog maar eens een citaat van Hans Hofstraat aan: ‘Techniek is de sleutel tot onze toekomstige welvaart en biedt oplossingen voor de grote uitdagingen in de gezondheidszorg.’ Hij pleit daarbij ook terecht voor meer geld voor technische studies. Dit moet niet gezien worden als kostenpost, maar als een investering in het belang van iedereen." 

Finding common ground

Fons actually studied Electrical Engineering, but he and Marco agree that the different studies do not make much of a difference to the common ground they share. "I see it as some kind of forest," says Fons. "Where the crowns of the trees are all connected to each other. I also prefer working with people from different backgrounds. Then you can complement and strengthen one another." Marco: “That is also true within Philips. Many people with different backgrounds, knowledge and skills work together and this diversity adds great value to the process of finding solutions." 

Fons, who received his PhD (cum laude), recently received a prize for his PhD thesis. Philips Research sponsored the prize and Hans Hofstraat (Vice President of  Philips Research) personally awarded Fons with the prize—in recognition of the quality of his research on esophageal cancer and the practical application possibilities of his findings in practice. "Esophageal cancer is becoming more common and is even the fastest growing form of cancer in the Western world. Early detection is therefore important to increase the chances of healing," says Hans. Fons' work uses digital techniques to detect esophageal cancer earlier and better using advanced image processing. Hans: "He links excellent research to an important application and has bridged the gap between the TU/e and expert centers in the area of esophageal cancer, such as the Catharina Hospital in Eindhoven and the AMC in Amsterdam."

Sweet spot

That recognition from the business world is worth a lot, Fons and Marco agree. Fons: "In my work I am not only busy with research, but also with teaching and obtaining funding. The latter is a lot easier if the business sees value." Why did he win the award and leave his 'competitors' behind? “All nominees could have won; so many beautiful things are happening. I think I was just in a sweet spot. I am treating a social problem, and came up with something innovative and relevant. Incidentally, I am only a blip on the big picture radar of those working to improve healthcare. But I am helping to push the huge stone up the mountain." 

Both men acknowledge that that’s not an easy task. Marco: "But this is where a nice collaboration with a university, clinical partners, and hospitals comes into play. Certain studies really start out more visionary within the academy and often in collaboration with clinical partners, for example with developing algorithms that can detect cancer. But before an industrial partner like Philips can convert this into a product, the technology must first be sufficiently 'mature' and have a certain level of accuracy.

The cooperation between academia, hospital and industry is the ideal triangle for the development and validation of new technology. How do you offer that new technology? Do you rely on the algorithm, does it remain human work, or is it the combination? " Fons: "My vision is clear: there is a growing amount of information available for specialists due to the ever increasing capabilities of medical imaging equipment. Algorithms are there to reduce that to something that they can process. Algorithms never get tired and are not limited. No medical specialist can compete with that." Marco: "That also fits in perfectly with Philips' vision. Hans Hofstraat described this as follows: 'AI solutions support the care provider with the relief of routine work and help him to make a quick and optimal decision for a specific patient on the basis of all available relevant information.' Philips would rather not talk about artificial intelligence, but instead about adaptive intelligence technology, which takes both the user and the specific context into account."

Validation

"But when is the technology sufficiently 'matured' that it can actually be applied to new patients”, asks Marco. “When do we dare to use deep learning techniques for diagnostics? That is a very important question in the whole process." Fons: "You really need clinical partners to determine the requirements that such a system must meet. But you also need the business community, because they know what technical requirements are feasible for eventually implementing it in the clinic." Marco also sees a role for the business community there. "If we want the new technology to really come to the patient, sufficient investments must also be made to come to a proper validation. The biggest challenge in creating new solutions is not their development, but the successful implementation in the user environment." 

"The good news, however, is that we, as Philips, look to establish concrete partnerships,” Marco continues. “We do this for both the short and long term, for example by working in a triangle partnership with academia, hospital and industry on subsidized projects. Each of us is committed for the long term. Fons looks ahead to the future - as a company and together with hospitals – to ensure the necessary data can be generated and processed. As an industry, we can also pick out the low-hanging fruit from the research, with less critical claims, so that we can bring about improvements for the patient quicker, and which we can then build upon later. As a company, we really rely on their work. And every year that Fons continues his work, bears us more fruit tomorrow. This is how the academia-industry-hospital triangle gradually introduces new technology into patient care. These kinds of relationships offer so many opportunities, also in the long term." Both Marco and Fons believe that investing in training and talent is of great importance. Fons, who teaches at the TU/e University, finds it fantastic every time he excites a student. Marco: "We also need the people you train at Philips. Once again I quote from Hans Hofstraat: 'Technology is the key to our future prosperity and offers solutions for the major challenges in healthcare.' He also rightly calls for more money for technical studies. This should not be seen as a cost item, but as an investment in the interests of everyone."