Een tool op basis van kunstmatige intelligentie (AI) kan nu verborgen hartaandoeningen opsporen aan de hand van een routinecontrole.
Elk jaar verlaten miljoenen mensen het ziekenhuis zonder te weten dat ze een ernstig hartprobleem hebben. Niet omdat artsen onzorgvuldig zijn. Niet omdat de juiste tests niet bestaan. Maar omdat de standaardtests die artsen routinematig gebruiken, veel soorten structurele hartaandoeningen simpelweg niet zelfstandig kunnen opsporen.
Een team van onderzoekers van Columbia University en NewYork-Presbyterian heeft mogelijk een manier gevonden om hier verandering in te brengen. Ze hebben een kunstmatige-intelligentietool ontwikkeld, EchoNext genaamd, die gegevens uit een routineharttest leest en structurele hartaandoeningen met grotere nauwkeurigheid detecteert dan menselijke cardiologen. Deze studie is in juli 2025 gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Wat is structureel hartfalen?
Structureel hartfalen verwijst naar fysieke problemen met het hart — de kleppen, kamers, spier of de bloedvaten die er direct mee verbonden zijn. De aandoening omvat aandoeningen zoals hartfalen, hartklepaandoeningen, pulmonale hypertensie en ernstige verdikking van de hartspier. Veel van deze aandoeningen kunnen, indien ze in een vroeg stadium worden ontdekt, met medicijnen of een operatie worden behandeld. Als ze onopgemerkt blijven, kunnen ze fataal zijn.
De gouden standaard voor het diagnosticeren van structurele hartziekte is een echocardiogram — een echografie van het hart. Een echocardiogram geeft artsen een duidelijk beeld van de structuur en functie van het hart. Het probleem is dat echocardiogrammen duur zijn, door getrainde specialisten moeten worden uitgevoerd en geïnterpreteerd, en niet overal beschikbaar zijn. Vanwege deze belemmeringen vragen artsen meestal alleen een echocardiogram aan als een patiënt al symptomen vertoont of als ze een sterke reden hebben om een probleem te vermoeden.
Dit betekent dat een groot aantal mensen met structurele hartziekte nooit de test krijgt die hun aandoening aan het licht zou kunnen brengen. Onderzoek wijst uit dat wanneer er in gemeenschappen systematische echocardiografische screening wordt uitgevoerd, het aantal ontdekte gevallen van hartklepaandoeningen meer dan verdubbelt in vergelijking met de reguliere zorg. Met andere woorden: tot de helft van alle gevallen blijft mogelijk onopgemerkt.
Het elektrocardiogram is een veelgebruikt hulpmiddel, maar kent beperkingen
Het elektrocardiogram (ECG) is een ander soort hartonderzoek. Het meet de elektrische activiteit van het hart. Artsen gebruiken ECG’s om abnormale hartritmes, verstopte kransslagaders en eerdere hartaanvallen op te sporen. ECG’s zijn goedkoop, snel, niet-invasief en beschikbaar in bijna elk ziekenhuis en elke kliniek ter wereld. Artsen voeren jaarlijks honderden miljoenen ECG’s uit.
Maar ECG’s hebben een bekende beperking. Al decennialang weten cardiologen dat je structurele hartaandoeningen niet kunt opsporen met alleen een elektrocardiogram. De elektrische signalen die de test registreert, laten niet direct fysieke schade aan hartkleppen of hartspier zien. Zoals dr. Pierre Elias, die het EchoNext-onderzoek leidde, het verwoordde: “We hebben allemaal op de medische faculteit geleerd dat je structurele hartaandoeningen niet kunt opsporen met een elektrocardiogram.”
EchoNext daagt die aanname uit.
Hoe EchoNext werkt
EchoNext is een deep learning-model — een vorm van kunstmatige intelligentie die patronen leert herkennen uit grote hoeveelheden gegevens. Onderzoekers hebben dit model getraind op meer dan 1,2 miljoen ECG-echocardiogram-paren, verzameld bij meer dan 230.000 patiënten in acht ziekenhuizen gedurende 14 jaar. Door elk ECG te bestuderen naast het bijbehorende echocardiogramresultaat van dezelfde patiënt, leerde het model subtiele patronen in ECG-gegevens te herkennen die wijzen op structurele hartproblemen — patronen die te vaag en complex zijn om met het blote oog te detecteren.
Dit model gebruikt als input zowel de ruwe ECG-golfvorm als zeven standaardwaarden die artsen al registreren: leeftijd, geslacht, atriale frequentie, ventriculaire frequentie, het PR-interval, de QRS-duur en het gecorrigeerde QT-interval. Vervolgens genereert het een risicoscore die artsen aangeeft hoe groot de kans is dat de patiënt een structurele hartaandoening heeft.
Cruciaal is dat EchoNext niet probeert het echocardiogram te vervangen. In plaats daarvan fungeert het als een slim filter. Het identificeert welke patiënten, van de vele die routinematig een ECG ondergaan, een risico lopen dat hoog genoeg is om een echocardiogram te rechtvaardigen. “EchoNext gebruikt in feite de goedkopere test om uit te zoeken wie de duurdere echografie nodig heeft,” legde dr. Elias uit.
Wat dit onderzoek aantoonde
De resultaten van deze studie waren opvallend. In een rechtstreekse vergelijking met 13 cardiologen die 3.200 ECG’s beoordeelden, behaalde EchoNext een nauwkeurigheidspercentage van 77%, vergeleken met 64% voor de cardiologen. Zelfs toen de cardiologen toegang hadden tot de risicoscores van EchoNext om hun beslissingen te sturen, presteerden ze nog steeds slechter dan het kunstmatige-intelligentiemodel dat op zichzelf werkte.
Het onderzoeksteam voerde EchoNext ook uit in wat zij een “stille implementatie” noemden — ze pasten deze tool toe op bijna 85.000 patiënten die een ECG hadden ondergaan maar nog geen echocardiogram hadden gehad. Deze tool identificeerde meer dan 7.500 van deze patiënten (ongeveer 9%) als hoog risico op niet-gediagnosticeerde structurele hartziekte. Artsen die deze patiënten het daaropvolgende jaar volgden, bevestigden dat de voorspellingen van EchoNext klopten, met een positief voorspellende waarde van 74% onder degenen die vervolgens een echocardiogram ondergingen.
De onderzoekers valideerden EchoNext vervolgens bij vier onafhankelijke ziekenhuisnetwerken, waaronder Cedars-Sinai, de University of California San Francisco en het Montreal Heart Institute. Dit model behield een hoge nauwkeurigheid in ziekenhuizen met verschillende patiëntenpopulaties en verschillende percentages structurele hartziekten, wat suggereert dat deze tool betrouwbaar werkt buiten de specifieke omgeving waarin hij is ontwikkeld.
Echte patiënten, echte resultaten
De EchoNext-onderzoekers deelden drie specifieke gevallen waarin deze tool direct leidde tot een levensveranderende diagnose. In het eerste geval detecteerde EchoNext ernstige aortastenose – een aandoening waarbij de klep die de bloedstroom uit het hart regelt gevaarlijk vernauwd raakt – bij een patiënt bij wie nog niet eerder structurele hartziekte was vastgesteld. Die patiënt onderging vervolgens een minimaal invasieve hartklepvervangingsprocedure, ook wel transkatheter-aortaklepvervanging genoemd.
In het tweede geval detecteerde deze tool ernstige mitralisklepinsufficiëntie – een aandoening waarbij bloed teruglekt tussen twee kamers van het hart. De patiënt onderging vervolgens een corrigerende klepoperatie. In het derde geval detecteerde EchoNext hartfalen, en de patiënt onderging uiteindelijk een harttransplantatie. Elk van deze patiënten had een routine-ECG ondergaan zonder dat iemand een structurele hartaandoening vermoedde. EchoNext ontdekte wat het menselijk oog over het hoofd had gezien.
Wat betekent dit voor u?
Als u ooit een ECG hebt gehad in een ziekenhuis of kliniek, hebt u al ervaring met het soort test dat EchoNext analyseert. U had geen aparte procedure, extra apparatuur of aanvullende voorbereiding nodig. Dezelfde gegevens die de test al oplevert, kunnen – met EchoNext op de achtergrond – uw arts waarschuwen dat u nader onderzoek nodig hebt.
Dit is vooral van belang in omgevingen waar cardiologen en echocardiografieapparatuur schaars zijn — landelijke ziekenhuizen, buurtklinieken en gezondheidszorgsystemen in lagere-inkomenslanden. Omdat EchoNext op standaard ECG-gegevens draait, zou het de reikwijdte van hartziektescreening kunnen uitbreiden naar mensen die anders nooit een echocardiogram zouden krijgen.
Dr. Elias en zijn team zijn van mening dat “ECG in combinatie met kunstmatige intelligentie het potentieel heeft om een geheel nieuw screeningsparadigma te creëren.” De onderzoekers werken momenteel aan het breder beschikbaar maken van deze technologie en het verder verbeteren van het model door het te trainen op aanvullende datasets van patiënten.
EchoNext maakt nog geen deel uit van de standaard klinische zorg. De onderzoekers en hun instelling – Columbia University – hebben een patent aangevraagd voor het algoritme, en het team werkt aan een bredere implementatie. Ze hebben ook een openbare dataset en een lichtgewicht versie van het model vrijgegeven om verder onderzoek door wetenschappers over de hele wereld te ondersteunen.
De onderzoeksgemeenschap heeft met grote belangstelling gereageerd. Andere teams bouwen al voort op de EchoNext-benchmarkdataset om nieuwe modellen te ontwikkelen die kunstmatige intelligentie combineren met statistische methoden, met als doel de resultaten niet alleen nauwkeurig maar ook interpreteerbaar te maken – zodat artsen kunnen begrijpen welke specifieke kenmerken van een ECG-signaal tot een bepaalde risicoscore hebben geleid.
Informatiebronnen:
- Columbia University Irving Medical Center. Kan AI verborgen hartziekten opsporen?
- ColumbiaDoctors / NewYork-Presbyterian. EchoNext: AI-tool spoort verborgen structurele hartziekten op
- NewYork-Presbyterian Advances in Cardiology. Onderzoek toont aan dat AI-screeningstool structurele hartaandoeningen kan opsporen met behulp van ECG-gegevens
- News-Medical. AI-aangedreven ECG-model presteert beter dan artsen bij het opsporen van verborgen hartaandoeningen
- Inside Precision Medicine. AI maakt van ECG’s een krachtig hulpmiddel voor het screenen op hartaandoeningen
- ODSC / Open Data Science. AI-model detecteert verborgen hartziekten op basis van ECG’s en presteert beter dan cardiologen
- Tijdschrift Nature. Detectie van structurele hartziekten op basis van elektrocardiogrammen met behulp van AI PhysioNet. EchoNext: een dataset voor het opsporen van door echocardiogram bevestigde structurele hartaandoeningen aan de hand van ECG’s
- American College of Cardiology. Transformatieve trends in de cardiovasculaire geneeskunde voor 2025
- Healio. 2026: Het jaar waarin onze toolbox in de cardiologie wordt uitgebreid
Discussion about this post