Prof. dr. Thomas Insel, psychiater en neurowetenschapper, was dit jaar de gegadigde om de prestigieuze anatomisch les in het concertgebouw van Amsterdam te geven. Insel heeft een uitgebreide carrière als neurowetenschapper en directeur van het Institute of Mental Health en is tegenwoordig werkzaam in de door hemzelf opgerichte start-up Mindstrong. Dit bedrijf onderzoekt hoe je middels smartphones geestelijke gezondheid kan meten, wat ook het thema vormde van zijn anatomische les. In hoeverre is deze techniek al klaar voor toepassing in de psychiatrie en wat zijn de mogelijke consequenties voor (jonge) psychiaters en hun patiënten?
Hot topic?
Insel startte met de thermometer als metafoor. Om een en ander in perspectief te plaatsen gaf hij aan dat er tussen het eerste ontwerp van een thermometer en klinische toepassing 200 jaar verstreek. Dit leverde echter wel onmisbaar instrument op om objectief temperatuur te meten als symptoom van ziekte, wat soms tegenovergesteld is aan de subjectieve beleving van de patiënt (bv. koude rillingen bij koorts).
Ook in de psychiatrie zou er in het diagnostische proces veel te winnen zijn met een meer objectieve maat van psychische symptomen, volgens van Insel. Zowel de betrouwbaarheid, tijdigheid als kosten van het diagnostisch proces zouden hiermee verbeterd kunnen worden. Na jaren van, zonder al te veel succes, zoeken naar biomarkers in de psychiatrie in de vorm van bloedwaardes en hersenscans heeft hij zijn pijlen gericht op digitaal fenotyperen.
Digitaal fenotyperen gaat uit van de hypothese dat hoe iemand zijn smartphone gebruikt iets zegt over zijn psychische gezondheid. Bijna iedereen heeft een smartphone en het gebruik neemt alleen nog maar toe. Inmiddels hebben smartphones een rekenkracht die tot enige tijd geleden voorbehouden was aan kamer vullende supercomputers. Dit biedt mogelijkheden om een gigantische hoeveelheid real-time data te genereren voor elke smartphone gebruiker (het digitale fenotype). Bovendien bieden analysemethoden als machinelearning de mogelijkheid om in al die data nuttige patronen te zoeken.
Interessant idee, maar hoe kan het nou worden toegepast zodat we er wat aan hebben in de psychiatrie? In zijn anatomische les gaf Insel een voorbeeld dat suggereert dat een neuropsychologisch onderzoek (NPO) binnenkort vervangen kan worden door de smartphone (Figuur 1; Dagum, Digital Medicine, 2018). Bij 27 mensen werd een NPO uitgevoerd en een app op hun smartphone geïnstalleerd die op de achtergrond registreerde hoe zij swipeten, klikten en typten. Vervolgens werd gekeken in hoeverre de resultaten van het NPO voorspeld konden worden door data gegenereerd met de app. Resultaten lieten zien dat bijvoorbeeld werkgeheugen, executief functioneren en intelligentie sterk gecorreleerd waren aan patronen in smartphonegebruik (r = 0.62 – 0.83; p < 10−3).
Figuur 1: In het blauw de genormaliseerde NPO score en in het rood de smartphone voorspelling voor de 27 deelnemers.
Kunnen neuropsychologen binnenkort vervangen worden door een smartphone app? En hoe zit dat voor psychiaters? De enige data die Insel voor de psychiatrie liet zien ging om een casestudy van een patiënt met een bipolaire stoornis en comorbide borderline persoonlijkheidsstoornis. Ook zij had de app op haar smartphone geïnstalleerd; in haar data werd een stabilisatie van reactiepatronen in haar smartphone gebruik gezien na een opname.
Hands-on studies
Dat laat nog het nodige aan de verbeelding over. Gelukkig was er de dag na de anatomische les een masterclass waar jonge onderzoekers waren uitgenodigd om met Insel verder te discussiëren over dit onderwerp. Er werden verscheidene onderzoeken gepresenteerd die gerelateerd waren aan digitaal fenotyperen. Verschillende studies werden gepresenteerd die de smartphone gebruikten als instrument om meerdere malen per dag een vragenlijst af te nemen bij patiënten (ecological momentary assessments) om zo een beter beeld te krijgen van het beloop en de samenhang van de symptomen bij iedere individuele patiënt. Een ander onderzoek liet zien dat door middel van machine learning analyse van tekst in het elektronische patiëntendossier de eerste 24 uur na opname voorspeld kon worden bij welke patiënt later een agressie-incident zou optreden. Ook werd een app gepresenteerd die patiënten met een verhoogd risico op PTSS cognitieve gedragstherapietechnieken aanbiedt. Zelf presenteerde ik de SMARD studie waarin geprobeerd wordt terugval bij recidiverende depressie te voorspellen en te voorkomen met een smartphone app. Momenteel loopt de inclusie van deze studie.
Een belangrijke discussiethema tijdens de masterclass was het verschil tussen actieve en passieve registratie. Bij onderzoeken die van patiënten vragen om zelf actief vragenlijsten in te vullen op de smartphone is het een uitdaging om patiënten daartoe te blijven motiveren. Hiervoor wordt in onderzoeken vaak geld geboden aan deelnemers, vraag is hoe engagement gewaarborgd kan blijven op de lange termijn in de klinische praktijk. Een mogelijkheid hiertoe is gamificatie, waarbij een spelelement wordt toegevoegd aan de app. Ook blijft bij actieve registratie het invullen van vragenlijsten nog steeds een subjectieve inschatting van de persoonlijke beleving van symptomen door de patiënten.
Daarom richt Insel zich met zijn bedrijf op passieve registratie van hoe patiënten met de smartphone interacteren, een techniek die oorspronkelijk is ontwikkeld om hackers te herkennen aan hoe ze hun computer gebruiken. Hij gaf aan dat nieuwe data van zijn bedrijf laten zien dat ook psychiatrische meetschalen als de HDRS voorspeld kunnen worden met smartphonedata. Hij onderzoekt dit in depressieve patiënten die behandeld worden met ketamine, en moeders die kwetsbaar zijn voor postnatale depressie. Wat lastig is bij studies in de psychiatrie is het gebrek aan een gouden standaard. Insel vertelde dat dit een belangrijk discussiethema was tijdens zijn werkzaamheden bij Google. Je kan misschien een HDRS voorspellen, maar liever zou je een maat willen voor functieherstel of kwaliteit van leven.
Privacy
Een ander aspect dat aan bod kwam waren natuurlijk de ethische bezwaren. Privacy is een heikel thema, en de hoeveelheid data in combinatie met de geavanceerde analysetechnieken geven veel informatie bloot over gebruikers van de app. De data die Insel gebruikt bestaat alleen uit de manier hoe mensen interacteren met hun telefoon, niet de inhoud van bijvoorbeeld hun gesprekken, wat ze typen, achtergrondgeluid of locatiegegevens. Dit is minder invasief wat betreft privacy, maar laat mogelijk belangrijke data voor de psychiatrie ongemoeid zoals GPS locatiegegevens of inhoud van gesprekken of zoekacties op internet. Een mogelijke oplossing is dat alle data op de smartphone van de patiënt geanalyseerd wordt, en alleen een verwerkt signaal naar de behandelaar wordt gestuurd als dit nodig is.
Ten slotte werd bediscussieerd wat de plaats zou kunnen zijn van deze technieken in de dagelijkse klinische praktijk. Het voorspellen van uitkomsten van een NPO of vragenlijsten is één ding, deze kennis gebruiken als behandelaar is een tweede. De bovengenoemde studie die agressie-incidenten kan voorspellen aan de hand van tekst in het patiëntendossier lijkt na de nodige ICT wijzigingen snel geïmplementeerd te kunnen worden. Ook kan je je voorstellen dat passieve registratie waardevolle informatie kan opleveren die bijvoorbeeld meegenomen zou kunnen worden in een NPO, signaleringsplan of diagnostisch (psychiatrisch) onderzoek. Data van smartphonegebruik zou aangevuld kunnen worden met het zich snel uitbreidende internet of things en wearables als smartwatches, om zo nog meer potentiele relevante patronen te ontdekken. Verder doorgedacht zouden opnames van een gesprek tussen patiënt en behandelaar automatisch geanalyseerd kunnen worden en zo meer objectieve parameters van een psychiatrisch onderzoek kunnen opleveren als snelheid van het denken en modulatie van de spraak.
Self-fulfilling prophecy
Uiteindelijk gaat het echter er om in hoeverre deze maten kunnen bijdragen aan het voorspellen van klinisch relevante zaken als behandelrespons, suïcide of recidief. Maar daar stopt het nog niet, want het is alleen nuttig om deze zaken te kunnen voorspellen als er actie op kan worden ondernomen door bijvoorbeeld de behandeling aan te passen. Wat de voorspellingen zou kunnen compliceren is dat de voorspelling zelf het gedrag van patiënten zou kunnen beïnvloeden. Zo zou een voorspelling kunnen werken als een self-fulfilling prophecy, waarbij een patiënt wiens data een nieuwe depressieve episode voorspelt zich hier ook naar gaat gedragen. Ook zouden patiënten in de wetenschap dat bepaalde patronen eerder een recidief voorspelden hun gedrag kunnen gaan aanpassen, waardoor het model niet meer klopt.
Idealiter zouden deze technieken daarom in randomized controlled trials getest moeten worden. Lastig is dat er momenteel weinig toezicht is op de app markt; van de duizenden gezondheidsapps is grotendeels onbekend wat hun klinisch effect is. Het huidige systeem van toezicht en onderzoek dat is ontwikkeld voor geneesmiddelen lijkt niet opgewassen tegen de competitieve app markt.
Kortom, Insel biedt fascinerende vergezichten in een snel naderende toekomst van digitaal fenotyperen in de psychiatrie. Desalniettemin zijn er nog de nodige uitdagingen die nuttige implementatie in de weg staan. Hopelijk gaat dit sneller dan de 200 jaar die de thermometer nodig had.
