AI kijkt live mee tijdens hersenoperatie en helpt chirurgen bij cruciale ingreep

Tumor bedreigde het zicht van Rhys Hibbert

De 48-jarige Rhys Hibbert uit Bedfordshire kreeg in december 2024 onverwacht slecht nieuws. Tijdens een wandeling werd hij plots onwel, verloor hij het bewustzijn en kreeg hij een epileptische aanval. Onderzoeken in het ziekenhuis brachten daarna een tumor van ongeveer 11 millimeter aan het licht.

Die tumor bevond zich aan zijn hypofyse, een kleine klier onderaan de hersenen. Aanvankelijk werd gekozen om zijn toestand op te volgen, maar na verloop van tijd namen de problemen toe. Hibbert kreeg onder meer last van een ernstige hormonale verstoring en zijn zicht ging achteruit.

Vooral zijn perifere gezichtsveld werd slechter. Hij struikelde geregeld omdat hij een deel van wat zich rondom en onder hem bevond niet meer goed kon waarnemen. Uiteindelijk gebruikte hij wandelstokken om zich veiliger te kunnen verplaatsen. Een operatie werd daardoor steeds moeilijker te vermijden.

AI keek tijdens de operatie live mee

In mei onderging Hibbert de ingreep in het National Hospital for Neurology and Neurosurgery in Londen, onderdeel van University College London Hospitals.

Daar kreeg de operatie een bijzonder karakter. Voor het eerst werd een AI-systeem tijdens een echte neurochirurgische ingreep live ingezet om de chirurg te ondersteunen.

Het systeem werkte niet simpelweg met scans die vooraf waren gemaakt. De technologie analyseerde voortdurend de beelden van de camera die tijdens de operatie werd gebruikt. Belangrijke structuren konden daardoor in realtime worden herkend en aangeduid.

Denk daarbij aan bloedvaten, zenuwen en andere delen van de hersenen die absoluut niet beschadigd mochten worden.

Een millimeter kan het verschil maken

De plaats waar de artsen moesten opereren, maakt de ingreep bijzonder delicaat. Rond de hypofyse liggen bloedvaten en zenuwen die onder meer een belangrijke rol spelen bij het zicht.

Een fout van amper enkele millimeters kan daar enorme gevolgen hebben. Beschadiging kan leiden tot verlies van het gezichtsvermogen, een beroerte of andere ernstige complicaties.

De AI hielp de chirurgen om risicovolle structuren sneller te herkennen terwijl ze zoveel mogelijk van de tumor probeerden te verwijderen. Je kunt het enigszins vergelijken met een navigatiesysteem dat tijdens de rit voortdurend aangeeft waar gevaarlijke punten liggen.

De vergelijking stopt daar ook. De computer voerde de operatie namelijk niet zelfstandig uit. Neurochirurg Hani Marcus en zijn team behielden de volledige controle over iedere stap van de ingreep.

Technologie leerde van honderden operaties

Achter de toepassing zit jarenlang onderzoek. Het systeem werd ontwikkeld door onderzoekers van University College London en getraind met een grote verzameling beelden van eerdere operaties aan de hypofyse.

Honderden chirurgische video's werden gebruikt om de technologie te leren belangrijke anatomische structuren, instrumenten en interacties tussen instrumenten en weefsel te herkennen.

Daar zit meteen een belangrijk voordeel. Een AI-model kan tijdens zijn ontwikkeling voorbeelden uit een enorme hoeveelheid operaties verwerken. Die opgebouwde informatie kan vervolgens tijdens een ingreep worden gebruikt om een chirurg extra ondersteuning te geven.

Het systeem draait op een NVIDIA Clara IGX-platform, dat specifiek is ontwikkeld voor toepassingen waarbij kunstmatige intelligentie in medische apparatuur in realtime moet functioneren.

Hibbert merkte snel verschil aan zijn zicht

Voor Hibbert telt uiteindelijk vooral wat er na de operatie gebeurde. Toen hij wakker werd, merkte hij vrijwel onmiddellijk dat zijn zicht sterk verbeterd was. Hij kon de kamer opnieuw duidelijk waarnemen.

De vooruitgang zette zich daarna snel voort. Binnen een week kon hij zelfstandig lopen zonder bril of wandelstokken. Hij omschreef zijn nieuwe gezichtsveld als een panoramisch zicht rondom hem, iets wat hij al meer dan een jaar niet meer zo had ervaren. De tumor werd succesvol verwijderd en zijn gezichtsvermogen bleef behouden.

Dat maakt de operatie niet alleen bijzonder vanwege de gebruikte technologie. Ze toont vooral waarom dergelijke hulpmiddelen interessant kunnen worden bij ingrepen waarbij de kleinste beweging grote gevolgen kan hebben.

AI neemt de plaats van de chirurg niet in

Het succes betekent niet dat hersenoperaties binnenkort door computers worden uitgevoerd. Dat is ook niet wat deze technologie probeert te bereiken.

De chirurg blijft degene die opereert, interpreteert en beslist. AI functioneert hier als ondersteuning die voortdurend beelden analyseert en extra informatie zichtbaar maakt.

Toekomstige versies zouden nog meer kunnen doen. Onderzoekers bekijken onder meer of het systeem chirurgische instrumenten nauwkeurig kan volgen en kan analyseren hoe die instrumenten met menselijk weefsel in contact komen.

Eerst moet de technologie zich verder bewijzen. De operatie van Hibbert maakt deel uit van een klinisch onderzoek. Eén geslaagde ingreep is dan ook geen bewijs dat het systeem iedere operatie veiliger maakt.

Wel is er nu voor het eerst aangetoond dat deze vorm van realtime AI-ondersteuning daadwerkelijk tijdens een neurochirurgische operatie bij een patiënt kan worden gebruikt. Daarmee is een belangrijke stap gezet van onderzoek en training naar toepassing in de operatiezaal.