Deze start-up zet AI in om longziekten beter te begrijpen

In 2012 verhuisde Marko Topalovic van Servië naar België om aan zijn doctoraat te werken. Zijn onderwerp: artificiële intelligentie voor longfunctietesten. Maar Marko wilde niet dat de resultaten van zijn doctoraat ‘onbenut geklasseerd’ zouden worden. Op zoek naar mogelijkheden om ze te valoriseren, kwam hij uit bij een innovatiemandaat. Dat is een steunmaatregel van VLAIO specifiek bestemd om postdoctorale onderzoekers in nauwe samenwerking met de bedrijfswereld een project te laten uitvoeren, hetzij met een bestaand bedrijf, hetzij met het oog op de oprichting van een nieuw bedrijf. Marko koos voor die laatste mogelijkheid. 

“De aanvraagprocedure was behoorlijk pittig en de template die je moet invullen dwingt je om in detail te gaan” aldus Marko. “Maar achteraf ben ik daar blij mee, want het zette me aan na te denken over alle aspecten van mijn businessmodel. De inzichten die dat denkwerk opleverde, gebruikte ik daarna volop bij mijn pitches voor investeerders. Nog regelmatig kijk ik in dat document terug.” 

Een voortdurend iteratieproces 

“Het eerste jaar van mijn innovatiemandaat lag de nadruk op technische aspecten. Ik bouwde verder op de resultaten van mijn doctoraat en onderzocht nog een aantal extra zaken. Na 6 maanden hadden we ons eerste minimal viable product (MVP) klaar. Die testten we gedurende twee maanden in het Universitair Ziekenhuis van Leuven. Op basis van de feedback werkten we in totaal drie nieuwere versies uit. De kern zat vanaf het begin goed. Maar de integratie met de processen van een ziekenhuis hebben we zo stapsgewijs kunnen verbeteren. Dat itereren en testen bij de klant is een noodzakelijk proces om tot een succesvol product te komen. En ook nadien bij nieuwe  producten en varianten hebben we het steeds zo aangepakt”, aldus Marko. 

“Het tweede jaar concentreerde ik me meer in op de zakelijke aspecten. In dat jaar bezocht ik 16 ziekenhuizen in 5 verschillende landen, op verschillende continenten. Op die manier kon ik me concentreren op het krijgen van feedback en het uiteindelijke verdienmodel afstemmen op de geschatte prijs van onze oplossing. Tegen de tijd dat ik het mandaat afrondde, was ik klaar om te pitchen voor investeerders. Toch duurde het nog tot begin 2019 voor we ArtiQ boven de doopvont konden houden. De KU Leuven gaat nu eenmaal niet over één nacht ijs als het over spin-offs gaat. Uiteindelijk zijn we met vier founders. Naast mezelf zijn dat twee doctors, Wim Janssens en Marc Decramer en mijn toenmalige industriële promotor Bart Swaelens. Bij Gemma Frisius en bij Focus Fund haalden we 1 miljoen aan funding op.” 

De foutenmarge naar beneden halen 

Volledige longfunctietesten (pulmonary function tests of PFT’s) bestaan ​​uit 4 elementen: (1) spirometrie, (2) weerstand, (3) longvolume en (4) diffusiecapaciteitsmetingen. Spirometrie vormt de basis en is het belangrijkste hulpmiddel om de functie van het ademhalingssysteem te evalueren. De spirometer levert een grafiek van de ademhaling van een patiënt af. Die moet vervolgens nog door een arts geïnterpreteerd worden. Hij/zij moet het patroon herkennen en de aandoening beschrijven. Om tot een definitieve diagnose te komen -welke ziekte hoort bij deze beschrijving- combineert de arts de resultaten van de PFT's met patiëntinformatie, symptomen en mogelijk de resultaten van andere onderzoeken, zoals beeldvorming, bloedanalyse, biopsieën en inspanningstesten.  

De analyse van longfunctieonderzoeken van de specialisten in de praktijk blijkt gevoelig voor misinterpretatie: in een kwart van de gevallen klopt de interpretatie  (wat leid ik af uit de data) niet en de gestelde diagnose (hoe valt dit te verklaren) blijkt zelfs in de helft van de gevallen onjuist te zijn (als het alleen op longfunctiegegevens is gebaseerd). Daarom kiezen we voor meer onderzoeken en hebben we meer tijd nodig om tot de definitieve diagnose te komen. Hier is dus nog veel ruimte voor verbetering. Kunstmatige Intelligentie is bij uitstek geschikt voor het herkennen van patronen in grafieken. 

En dat is waarop ArtiQ inzet: artificiële intelligentie voor het interpreteren en diagnosticeren van longziekten. Ondertussen kan ArtiQ met haar algoritme zorgen voor 100% correcte interpretatie en 82% juiste diagnoses. Het eerste product ArtiQ.PFT is bedoeld voor gebruik in ziekenhuizen en is ontwikkeld met ondersteuning in de vorm van een onderzoeksproject van VLAIO.  Dat werd kundig begeleid door VLAIO bedrijfsadviseur Bas Sturm en professioneel opgevolgd door VLAIO projectadviseur Mia Callens.

Momenteel werkt ArtiQ aan een versie -ArtiQ Spiro- voor huisdokters. Die hebben behalve de spirometer minder bijkomende informatie tot hun beschikking en dat is dus een beperkende factor. Toch is Marko ervan overtuigd dat een vergelijkbare nauwkeurigheid bereikt kan worden, zij het voor een beperkter aantal aandoeningen. Die ontwikkelingen blijven uiteraard geld kosten. Daar speelt VLAIO haar rol: “Gedurende heel het traject tot nu toe is VLAIO een belangrijke partner geweest, die kritisch is, maar die wel mee de mogelijkheden heeft gecreëerd om ArtiQ van de grond te krijgen.” 

Een nieuw Baekelandmandaat? 

Sinds twee jaar is ArtiQ winstgevend en groeit organisch. Er is m.a.w. geen directe nood aan extern kapitaal, tenzij ze de groei een extra versnelling willen geven. Er werken nu 12 mensen en Marko is van plan in september opnieuw een Baekelandmandaat aan te vragen. De kandidaat mandataris heeft hij al en de onderzoeksgroep waarmee hij wil samenwerken aan de KU Leuven is helemaal mee in het verhaal. “Als bedrijf optimaliseer je je producten stapsgewijs. Een Baekelandmandataris biedt de mogelijkheid om bepaalde uitdagingen meer structureel en diep aan te pakken” aldus Marko. “Voor een bedrijf als ArtiQ is dat belangrijk.”  

Op termijn wil ArtiQ met haar productportfolio op verschillende continenten voet aan grond krijgen. Dat is realistisch: “we weten ondertussen hoe we producten moeten maken en wat daarbij komt kijken.” En zo willen ze uitgroeien tot een gezond medisch technologiebedrijf met haar roots in Leuven en export naar heel de wereld. Veel mensen zullen opgelucht adem halen.