Om een betere automatische beeldanalysemethode te ontwikkelen voor complexe vaatsystemen in medische foto’s heeft Remco Duits, wiskundig onderzoeker bij de faculteit Mathematics & Computer Science van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), een van de grootste persoonsgebonden academische beurzen van Nederland gekregen: de Vici-beurs van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). De toegekende 1,5 miljoen euro subsidie is bedoeld als een investering in verder innovatief onderzoek.

In de medische wereld worden veel afbeeldingen met computers beoordeeld. Vaak staan er complexe vaatstructuren op de foto, waarbij bloedvaten boven op elkaar lijken te liggen. Hierbij valt te denken aan bijvoorbeeld de bloedvaten rondom de oogbol, bij het hart of de zenuwcellen in het brein. Op een 2D-röntgenfoto zijn die vaten vaak lastig van elkaar te onderscheiden.
Automatische beeldanalysemethoden plakken dan soms twee verkeerde vaten aan elkaar (zie bijvoorbeeld de middelste foto hieronder). Een cardioloog die met een katheter door een kransslagader navigeert, loopt dan het risico om niet uit te komen op de plaats van bijvoorbeeld de vaatvernauwing.

Duits: “Het probleem van machine-learning is de enorme hoeveelheid trainingsbeelden die het systeem nodig heeft én de oriëntatie die niet wordt meegenomen. Bij geometrische beeldanalyse is juist het probleem dat het niet automatisch kan worden toegepast. Combineer je de twee, dan krijg je een automatisch systeem met hoge prestaties, weinig rekenbelasting en zonder een hele berg aan trainingsbeelden.”

Samenwerking met medisch specialisten is een groot pluspunt

De Vici-commissie van NWO is erg te spreken over Duits’ onderzoeksvoorstel. Ze noemen het onderzoek “actueel en belangrijk”. De commissie is bovendien “zeer positief over het feit dat het onderzoeksvoorstel aspecten van (toegepaste) wiskunde, informatica en een scala aan toepassingen combineert”.
Vooral het feit dat Duits al samenwerkingen heeft met medisch specialisten, en als een gevestigde partner wordt gezien, ziet de commissie als een groot pluspunt. Verder laat de commissie in haar beoordelingsrapport weten dat “de kandidaat een unieke onderzoeker is met sterke leiderschapsvaardigheden en uitstekende resultaten, die ongetwijfeld thuishoort in het Vici-programma”.

Bijdrage aan verbeterde analyse van complexe bloedvaten

Remco Duits is zeer verheugd over de toekenning en de bijbehorende waarderingen. Licht toe: “De beurs maakt het mogelijk om een wiskundige brug te bouwen tussen geavanceerde differentiaalgeometrie en toegepaste deep learning methoden. Het biedt daarmee diep geometrisch inzicht in neurale netwerken en draagt bij aan verbeterde analyse van complexe bloedvaten en aan verbeterde diagnose van ziekten zoals diabetes en kanker. Dankzij deze beurs kan ik met een nieuw onderzoeksteam de methodologie zuiver wiskundig opbouwen en cruciale bijdragen aan de toepassingen realiseren.”

Veni, Vidi, Vici

Van de 287 aanvragers voor een Vici-subsidie ontvingen 33 academici elk een subsidie van 1,5 miljoen euro. De Vici-subsidie is bestemd voor zeer ervaren onderzoekers die met succes hebben aangetoond dat ze een eigen vernieuwende onderzoekslijn tot ontwikkeling kunnen brengen én die als coach voor jonge onderzoekers kunnen fungeren. De beurs biedt de onderzoeker de gelegenheid een eigen onderzoeksgroep op te bouwen, vaak vooruitlopend op een structurele hoogleraarspositie. De Vici-financiering van het NWO maakt deel uit van het NWO-Talentprogramma dat bestaat uit drie financieringsvormen (Veni, Vidi, Vici), afgestemd op verschillende fasen in de wetenschappelijke carrière van onderzoekers.   Veni is goed voor 250.000 euro, Vidi 800.000 euro en Vici 1,5 miljoen euro). NWO financiert personele en materiële kosten voor wetenschappelijk onderzoek en kennisbenuttingsactiviteiten van Nederlandse universiteiten en publieke onderzoeksinstituten. Het geld voor NWO komt van het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap.

Printvriendelijk