Onderzoeker van de week: Peter Bosman

KWF.nl > Onderzoek > Dit onderzoek maken we mogelijk > Onderzoeker van de week: Peter Bosman

​We hopen op korte termijn angst en stress te verminderen bij kinderen met kanker.

Dr. Peter Bosman

Gezelschapsrobot voor kinderen met kanker

In films zijn robotvrienden de normaalste zaak van de wereld. Denk aan de iconische R2-D2 uit Star Wars, de aandoenlijke Johnny 5 uit de jarentachtigklassieker Short Circuit, de knuffelige Teddy uit Steven Spielberg’s Artificial Intelligence en de opblaasbare goedzak Baymax uit Disney’s Big Hero 6. In werkelijkheid kunnen kinderen er alleen nog maar van dromen. Peter Bosman, informaticus bij Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) en groot sciencefictionliefhebber, hoopt daar binnenkort verandering in te brengen. Samen met TU Delft en diverse bedrijfspartners ontwikkelt hij een gezelschapsrobot voor kinderen met kanker. Binnen een jaar moeten ze rondlopen in het AMC en het Prinses Máxima Centrum voor kinderoncologie.
 

Minder angst en stress tijdens ziekenhuisverblijf

Bosman benadrukt dat de elektronische metgezel een hoger doel dient dan een leuk speelkameraadje: “Een ziekenhuisverblijf is een ingrijpende gebeurtenis, helemaal voor kinderen met een levensbedreigende ziekte. Sociale steun is erg belangrijk, maar familie kan niet altijd aanwezig zijn. Juist wanneer het kind alleen is, ervaart het veel angst en stress. Wij gaan proberen dat te verminderen door ze een robotvriend te geven die er kan zijn als ouders dat niet kunnen. Die ze voorbereidt op wat ze te wachten staat en ze geruststelt en afleidt tijdens medische ingrepen. We denken dat kinderen daardoor minder last zullen krijgen van (post)traumatische stressverschijnselen. Hoe minder eng een ziekenhuiservaring, hoe beter de uitkomst en de kwaliteit van leven.”
 
Een ziekenhuisverblijf is een ingrijpende gebeurtenis voor kinderen met kanker.
 
Naar verwachting zal de robot ook de ouders ontlasten. Voor Bosman is dat niet het belangrijkste doel, maar hij hoopt wel dat dat effect zich zal voordoen: “Kanker heeft een enorme impact op het gezinsleven. Alles draait om het zieke kind. Als de robot stress bij het kind weghaalt, zal dat doorwerken op de ouders. Het kan een geruststellende gedachte zijn dat hun kind iets heeft waar het zich fijn bij voelt. Als de robot goed zijn werk doet, zal dat ouders vertrouwen geven op de momenten dat ze hun kind alleen moeten laten.”
 

Superheld in het klein

Over het uiterlijk hoeven de onderzoekers zich niet te bekommeren. Ze nemen een bestaand model in de arm. Bosman geeft aan waarom: “Zelf een nieuwe robot bouwen is hartstikke leuk en spannend, maar dat vergt te veel tijd. Wij willen de robot zo snel mogelijk in de kliniek hebben. Ons doel is een relevante bijdrage leveren aan een maatschappelijk probleem, niet een beetje hobby’en voor onszelf.” De onderzoekers hebben gekozen voor de Franse NAO robot, voor een slordige 6.000 euro online verkrijgbaar. Hij is 58 centimeter groot, weegt een kilo of 5 en heeft een menselijk design. Met zijn kraalvormige oogjes, piepkleine mondje, lichtgevende oren en kleurrijke details ziet hij er allervriendelijkst uit. Hij is uitgerust met 2 HD-camera’s, 4 microfoons (o.a. om geluiden te kunnen lokaliseren), 2 speakers, ruim 20 elektromotoren, 2 gyroscopen, een sonar afstandsmeter en diverse sensoren. Hij kan praten, horen, stemmen/gezichten/objecten herkennen, lopen en na de nodige software-instructies zelfs dansen. Maar niet een hele avond, want na een uur of anderhalf moet hij aan de lader.
 
Zelf een nieuwe robot bouwen is hartstikke leuk en spannend, maar dat vergt te veel tijd. Wij willen de robot zo snel mogelijk in het ziekenhuis hebben.

De NAO robot heeft al een aardige staat van dienst opgebouwd. Hij is ingezet tijdens een diabetesproject om kinderen aan het bewegen te krijgen, heeft als docent voor de klas gestaan en doet sinds enige tijd dienst als zorghulp in verzorgingstehuizen. Bosman maakt dankbaar gebruikt van de opgedane kennis: “Er zijn inmiddels genoeg aanwijzingen dat de robot kinderen kan ondersteunen en dat dat tot een betere zorguitkomst kan leiden. Kinderen reageren heel positief op de leukheid van zo'n robot. Ze raken echt geïntrigeerd en worden op een prettige manier afgeleid. Er is dus een basis waarop we kunnen bouwen, we beginnen niet vanaf niets. Uiteindelijk gaat het er natuurlijk wel om wat je met de robot doet; wat je erin stopt aan kennis, vaardigheden en intelligentie.”
 

Grensverleggende mens-robotinteractie

Om te voorkomen dat de robot als afgedankt speelgoed in de hoek van de kamer belandt, zal het onderzoeksteam de grenzen moeten verleggen op het gebied van mens-robotinteractie. De uitdaging is om kinderen langdurig enthousiast en geïnteresseerd te houden. Hoe inniger de band met de robot, hoe positiever het effect op de ziekenhuiservaring. Bosman waarschuwt voor eentonigheid en herhaling: “De huidige interactiemodellen zijn heel erg voorgeprogrammeerd en voorspelbaar. Van tevoren staat helemaal vast hoe een interactie moet verlopen. Als jij dit zegt, dan zeg ik dat. Daar willen we vanaf. TU Delft gaat daar veel complexere software voor ontwikkelen die ook zal interacteren met internet. Ook gaan we de robot met hulp van de ouders en artsen al van tevoren voeden met informatie over het kind en zijn persoonlijkheid. Verder gaan we de robot een geheugen geven. Daardoor zal hij een kind steeds beter leren kennen, rekening houden met eerdere gebeurtenissen en onthouden hoe het kind op situaties reageerde. We streven naar een hoogwaardige cognitief-affectieve structuur.”
 
We willen dat de robot adequaat inspeelt op verdriet, angst, pijn en woede
 
Bosman licht nog een tipje van de sluier op: “Eén van de moeilijkste dingen die we gaan ontwikkelen, is emotieherkenning. Dat is ontzettend belangrijk, want we willen dat de robot adequaat inspeelt op emoties zoals verdriet, angst, pijn en woede. Als een kind huilt, moet de robot niet vragen om een spelletje te doen. De robot moet kunnen beredeneren in welke toestand het kind verkeert en hoe daarmee om te gaan.”
 

Testscenario’s

Het onderzoek is opgebouwd uit 4 scenario’s waarin langdurige interactie met de robot kan plaatsvinden. In de eerste 2 scenario’s gaat het om ondersteuning tijdens diagnostiek en behandeling. Er is bewust gekozen voor ingrepen waarbij ouders niet aanwezig mogen zijn: een PET/CT-scan voor diagnostiek en 2 soorten inwendige bestralingsbehandelingen. “Vanwege de stralingsrisico’s mag niemand mee naar binnen. De kinderen zijn dan dus helemaal op zichzelf aangewezen,” licht Bosman toe. “Voor ons is dat een geschikt moment om de meerwaarde van de robot te onderzoeken. Het idee is dat de robot het kind voorbereidt op de ingreep, geruststelt door uitleg te geven en afleidt door bijvoorbeeld een verhaal te vertellen.” Het derde scenario is bedoeld om kinderen in een speelkamer op een ontspannener manier een band met hun robotvriend op te laten opbouwen. “Het kind kan bijvoorbeeld vertellen wat het die dag heeft gedaan of heeft geleerd. De robot kan daarop anticiperen in een gesprek, spelletje of oefening.” Tijdens het laatste scenario verblijft de robot op de slaapkamer. Hier helpt hij het kind in slaap komen en houdt hij het tijdens de nachtrust in de gaten. Het is zelfs mogelijk dat hij de ouders of verpleging waarschuwt wanneer het kind wakker wordt.
 

Klaar voor de start

De opstartfase van het onderzoek duurt ongeveer een half jaar en wordt gebruikt voor de softwareontwikkeling, de personele bezetting en het inrichten van de ideale samenwerkstructuur. Volgens Bosman zal de robot daarna al snel in het ziekenhuis te bewonderen zijn: “De bedoeling is dat we al na 6 maanden de eerste scenario’s gaan testen in het AMC. We gaan dus niet eerst 3 jaar ontwikkelen en dan het eindresultaat testen. Je komt namelijk altijd dingen tegen waar je niet aan gedacht had. Daar wil je meteen op kunnen inspelen. De robot zal voortdurend worden aangepast en verbeterd.”
 
De bedoeling is dat we al na 6 maanden de eerste scenario’s gaan testen in het AMC.
 
Die praktijkgerichtheid vindt Bosman een van de sterkste kanten van het onderzoek: “We hebben heel duidelijk het streven om maatschappelijk relevant onderzoek te doen waar de patiënt echt iets aan heeft. We denken dat we binnen de duur van het project al iets kunnen betekenen voor kinderen met kanker en hun familie. We hopen op korte termijn het leven van deze kinderen aangenamer te maken en posttraumatische stress te verminderen. Dat lijkt me goed besteed geld. We doen niet alleen maar onderzoek doen om het onderzoek doen.”

Select the Component and add.
Close

Dossier

​Naam: dr. P.A.N. (Peter) Bosman
Instituut: Centrum Wiskunde & Informatica
Vakgebied: medische informatica
Start project: 1 januari 2017
Looptijd: 54 maanden
Financiering: € 518.000,-

Unieke samenwerking

Bosman's project is onderdeel van het onderzoeksprogramma Technology for Oncology. Deze samenwerking tussen KWF en het NWO-domein TTW krijgt extra financiering uit de PPS-toeslag Onderzoek en Innovatie van het ministerie van Economische Zaken.
Meer over Technology for Oncology