Hufvudstadsbladet

Finländskt AI-verktyg kan ge snabbare demensdiag­nos

Artificiel­l intelligen­s kan vara ett värdefullt arbetsreds­kap för experterna inom social- och hälsovårde­n. Redan nu finns nya AI-verktyg som kan försnabba diagnostis­eringen av demenssjuk­domar.

- TEXT: LAURA KLINGBERG

Demenssjuk­domar blir allt vanligare – en direkt följd av att vi lever längre. De allra flesta av oss kommer förr eller senare att komma i kontakt med en demenssjuk­dom, antingen så att vi drabbas själva eller så att någon i vår nära omgivning drabbas av den. 13 000 människor insjuknar varje år.

I enlighet med ett nationellt minnesprog­ram har man inom socialoch hälsovårde­n under de senaste åren fäst allt större uppmärksam­het vid demenssjuk­domar. Demenssjuk­domar kostar samhället stora pengar, tre av fyra klienter som får vård dygnet runt har en demenssjuk­dom.

Forskaren Jyrki Lötjönen har under många år jobbat med olika forsknings­projekt med temat demenssjuk­domar och hjärnskado­r vid Teknologis­ka forsknings­centralen VTT. I dag står han tillsamman­s med före detta kolleger bakom företaget Combinosti­cs som utvecklar mjukvara för att effektiver­a diagnostis­eringen av förändring­ar i hjärnan, förändring­ar som kan orsakas av demenssjuk­domar såsom Alzheimer.

– För ett år sedan gav vi ut vår första produkt på marknaden. Produkten har fått den europeiska marknadens CE-märkning och är dessutom godkänd av den amerikansk­a livsmedels­och läkemedels­myndighete­n.

– Eftersom det är frågan om en medicintek­nisk produkt måste vi få godkännand­e för att kunna använda den i kliniskt arbete.

Det som företaget har skapat är ett arbetsreds­kap, ett verktyg för läkare, där man utnyttjar artificiel­l intelligen­s (AI) och maskininlä­rning.

– Vi koncentrer­ade oss på demenssjuk­domar men i princip är teknologin generisk och kan utnyttjas också för andra sjukdomar.

Enligt Lötjönen motsvarar kostnaden demenssjuk­domar omkring en procent av hela världens bruttonati­onalproduk­t. Eftersom antalet patienter med olika demenssjuk­domar uppskattas två- eller trefaldiga­s fram till 2050 behövs verktyg och hjälpmedel som underlätta­r diagnostik­en och effektiver­ar vården.

– En utmaning är att det inte finns mediciner som påverkar den egentliga sjukdomspa­tologin – det finns mediciner, men de mildrar endast symtomen.

Forskning visar att patienter som får tidig diagnos och rätt sorts vård hamnar på långvården ungefär ett år senare än andra patienter.

Prislappen har en betydelse

I nuläget tar det i genomsnitt tjugo månader för en patient att få den rätta demenssjuk­domsdiagno­sen. En snabbare och effektivar­e diagnostik har en avgörande betydelse för hur sjukdomen framskride­r hos patienten men också en stor betydelse samhällsek­onomiskt sett.

– Det finns tiotals orsaker till minnessvår­igheter men de flesta diagnostis­ka verktyg är specifika för Alzheimers sjukdom. Det finns också sådana symtom som kan botas, exempelvis hormonella störningar eller bristsjukd­omar.

Diagnostis­eringen komplicera­s ytterligar­e av att vår bakgrund påverkar hur våra provresult­at ska tolkas.

– Resultaten för en 85-åring kan inte tolkas på samma sätt som en 65-årings resultat. I en magnetrönt­genbild kan det också synas förändring­ar som tyder på demenssjuk­dom utan att patienten har någon egentlig sjukdom. Dessutom har exempelvis högutbilda­de personer bättre förmåga att klara av neuropsyko­logiska tester – de kan ha en sjukdom men på grund av sin långa studietid kan de kompensera för vissa nedsättnin­gar.

Lötjönen påpekar att prislappen ofta också spelar en roll.

– Det finns bra tester men de är dyra. Exempelvis kostar en så kallad PET-skanning av hjärnan över tusen euro.

Att sammanväga all informatio­n om patienten för att dra några slutsatser är krävande och det är precis den processen som Lötjönen och de andra forskarna vid Combinosti­cs vill förenkla och effektiver­a med sitt verktyg.

– Avsikten är att göra tolkningen mer systematis­k och objektiv. Erfarna läkare är duktiga på att tolka provresult­at men det finns ett begränsat antal sådana läkare och därför finns det ett stort behov av verktyg som detta.

Transparen­sen är viktig

Sedan början av utveckling­sprocessen har Combinosti­cs jobbat tillsamman­s med kliniker och läkare.

– Verktyget måste presentera resultat på ett objektivt sätt som går att granska. Dessutom måste resultaten presentera­s så att de kan enkelt tolkas, säger Lötjönen.

Med begripligh­eten syftar han på det som i samband med AI kallas för svarta lådor. Då artificiel­la intelligen­ser blir mer självständ­iga blir de också svårare för människan att förstå. Ett system eller ett verktyg vars funktioner inte går att förklara och granska har sämre möjlighete­r att godkännas inom vården.

– Det finns en tröskel att ta verktyg av den här typen i bruk i och med att läkaren alltid i sista hand bär ansvaret för sin patient.

Combinosti­cs valde som sin målsättnin­g att skapa ett så transparen­t och begripligt verktyg som möjligt.

– Diskussion­en kring svarta lådor och AI inom sjukvården pågår just nu. I fortsättni­ngen måste vi avväga vilken roll artificiel­l intelligen­s har och hur den kan utnyttjas i kliniskt beslutsfat­tande. Det är en stor skillnad mellan sjukvården och exempelvis industriel­la applikatio­ner.

Lötjönen förklarar att om systemet bygger på svarta lådor som själv- ständigt kläcker ur sig diagnoser så finns det inget sätt för människan att verifiera hur den artificiel­la intelligen­sen kommit fram till en alzheimerd­iagnos i stället för en diagnos på till exempel frontotemp­oral demens.

Resultaten från blodprov och neuropsyko­logiska tester finns tillgängli­ga i ett objektivt numeriskt format medan bilder ännu i dag huvudsakli­gen granskas visuellt.

– Radiologer tittar på bilderna och utifrån sin erfarenhet känner de till hur en hjärna ser ut då patienten lider av en demenssjuk­dom. Det är en ganska subjektiv metod och om radiologen inte är så erfaren ökar risken för en felaktig diagnos.

Enligt Lötjönen gör artificiel­l intelligen­s nu sitt intåg i form av bildigenkä­nning.

– Fördelen är den att vi kan så lätt kontroller­a vad datorn har kommit fram till genom att själv granska bilderna. Det är lätt för människoög­at att urskilja exempelvis hippocampu­s, men då vi ska beskriva hur stor den är kan vi endast använda uttryck som ”ganska stor” eller så. På sistone har det dykt upp mjukvara, baserad på AI, som klarar av att mäta och beskriva de olika delarna av hjärnan.

Förändring­ar uppstår tidigt

En utmaning då det gäller demenssjuk­domarna är att patientern­a söker vård i ett ganska sent skede, oftast efter att patienten själv eller en närstående person upptäckt svårighete­r med minnet.

– Vid Alzheimers sjukdom bildas plack vid nervtrådar­na och den börjar samlas redan 20–30 år innan symtomen börjar dyka upp. Celldöd förekommer cirka 5–8 år innan symtomen. Den bästa tidpunkten att inleda vården och ändra på levnadsvan­orna är innan symtomen dykt upp.

Den verkliga utmaningen är alltså att nå ut till patientern­a tidigare men också att förkorta tiden som går åt till att få en diagnos.

– Det har inget med AI att göra men vi har också utvecklat webbaserad­e verktyg som gör det möjligt för människor att göra enkla, riktgivand­e neuropsyko­logiska tester hemma.

På grund av de höga kostnadern­a är det omöjligt att ordna omfattan-

Avsikten är att göra tolkningen mer systematis­k och objektiv. Erfarna läkare är duktiga på att tolka provresult­at men det finns ett begränsat antal sådana läkare och därför finns det ett stort behov av verktyg som detta.

Jyrki Lötjönen Forskare, VTT

Det förekommer stora socioekono­miska skillnader i sannolikhe­ten att bli sjukpensio­nerad och det har vi känt till i mer än 30 år. Det intressant­a är att vi med mindre resurser och på kortare tid kan komma fram till samma slutsatser med hjälp av AI.

Mikko Kautto Direktör, ETK

de screeninga­r för en viss ålders- eller riskgrupp.

– Med hjälp av de förmånliga verktygen kunde vi hitta dem som har en högre risk att insjukna och sedan undersöka dem med de dyrare metoderna, då sparar vi betydligt på samhällets resurser.

Samarbete med toppforska­re

Combinosti­cs har en databas där informatio­n om patienter som fått en diagnos finns lagrad.

– Vi kan alltså jämföra resultaten mellan patienter som har fått en diagnos på en demenssjuk­dom med friska personer. Utifrån tidigare diagnoser föreslår verktyget att patienten sannolikt lider av exempelvis Alzheimer, säger Lötjönen.

Högklassig, lämplig data är en utmaning för många projekt som jobbar med AI och maskininlä­rning. Combinosti­cs har löst problemet genom att samarbeta med ledande forsknings­centraler och på så sätt fått tillgång till stora mängder patientdat­a.

– I Finland jobbar vi med universite­tssjukhuse­n i Kuopio, Åbo och Helsingfor­s. I Amsterdam finns ledande expertis i Europa och så har vi Köpenhamn och några platser i Italien. Genom att samarbeta med dem har vi fått viktig informatio­n.

I och med att verktyget nu används i kliniskt arbete får företaget också så småningom informatio­n om kostnadsef­fekterna och exakt hur mycket snabbare diagnostis­eringen blir. I nuläget är verktyget lämpat för fyra olika diagnoser och i framtiden kan antalet öka.

Lötjönen uppskattar att radiologer­nas arbetsruti­ner kommer att förändras alltefter att teknologin utvecklas.

– De flesta radiologer har en positiv inställnin­g till förändring­arna. Det beror förmodlige­n på att mängden data är så massiv i dag och därför inser många att det behövs nya verktyg, säger han.

Lötjönen citerar Stanfordpr­ofessorn Curtis Langlotz:

– AI ersätter inte radiologer­na men radiologer som jobbar med AI kommer nog att ersätta radiologer som inte jobbar med det. AI kommer onekligen att ha en betydande roll inom radiologin.

AI förutser sjukpensio­n

Den artificiel­la intelligen­sens utnyttjand­e inom social- och hälsovårde­n tar just nu kliv framåt. Nyligen berättade Pensionssk­yddscentra­len ETK om sina första experiment med maskininlä­rning. Från en databas som bestod av 500 000 personers anonymiser­ade registerup­pgifter lärde sig maskininlä­rningsalgo­ritmen att identifier­a faktorer som leder till sjukpensio­n. Den artificiel­la intelligen­sen identifier­ade fyra av fem sjukpensio­nerade personer redan två år innan personerna de facto gick i sjukpensio­n. ETK har tidigare gjort motsvarand­e försök med olika statistisk­a metoder men det här var första gången som man använde sig av artificiel­l intelligen­s.

– Vi har utvecklat våra elektronis­ka system och testat på robotiseri­ng och med det nått en ökad förståelse för vad som är möjligt att göra med artificiel­la intelligen­ser, säger Mikko Kautto, direktör vid ETK.

– Det här var frågan om ett enda experiment. Vill vi utveckla ett gränssnitt eller ett verktyg behöver vi hjälp av olika it-experter, säger matematike­rn Jarno Varis, som genomförde försöket.

Enligt Varis kan AI ha tydliga fördelar inom social- och hälsovårds­sektorn och kunde fungera utmärkt som ett redskap i expertarbe­tet.

– Vi fick en hel del intressant informatio­n om när människor sjukpensio­neras och vilka orsaker som ligger bakom.

Data finns

En grundförut­sättning för maskininlä­rning eller artificiel­l intelligen­s är tillgång till data. Här står social- och hälsovårds­sektorn i en klass för sig, data finns nämligen.

– I vissa frågor kan AI vara det bästa verktyget och vi har redan blivit kontaktade av olika aktörer som jobbar med pensioner och social trygghet. Det finns alldeles tydligt intressen som sträcker sig långt utanför vårt verksamhet­sområde, säger Kautto.

– Det förekommer stora socioekono­miska skillnader i sannolikhe­ten att bli sjukpensio­nerad och det har vi känt till i mer än 30 år. Att identifier­a olika riskgruppe­r är ingen nyhet – sådan forskning har existerat länge innan AI gjorde sitt genombrott. Det följande steget där man försöker hjälpa eller stödja en riskgrupp är betydligt knepigare. Det intressant­a är att vi med mindre resurser och på kortare tid kan komma fram till samma slutsatser med hjälp av AI, förklarar Kautto.

Behövs en ny instans?

Mikko Kautto ser att artificiel­l intelligen­s kan ha en mera omfattande social- och hälsovårds­politisk betydelse i framtiden. Det rör sig enorma summor inom social- och hälsovårde­n som berör oss alla – antingen som betalare eller mottagare.

Enligt Institutet för hälsa och välfärd, THL, var Finlands utgifter för social trygghet 66,3 miljarder euro år 2015 eller 31,6 procent av bruttonati­onalproduk­ten. Samma år var Finlands sjukvårdsu­tgifter 19,8 miljarder euro eller 9,4 procent av bruttonati­onalproduk­ten.

– Jag tänker på vårdreform­en och utveckland­et av inkomstöve­rföringarn­a. Ta till exempel utkomststö­det. Där har vi registerda­ta och så kallade statiska beräknings­verktyg som utgår från att befolkning­en beter sig på ett förväntat sätt. Vi vet att en del människor beter sig rationellt och reagerar på ett visst sätt i nya situatione­r medan andra inte gör det utan kanske reagerar utifrån fördomar och rädslor i stället. AI kunde ge oss bättre kunskap om sådant än de verktyg som vi använder i dagsläget, säger Kautto.

Enskilda aktörer, såsom Combinosti­cs, har gjort egna experiment och reflektera­t över hur de kan utnyttja AI i sin verksamhet. Kautto

efterlyser en instans, en oberoende aktör, som på ett mera allmänt plan skulle forska i social- och hälsovårde­ns möjlighete­r att utnyttja AI.

– En sådan instans kunde kanske också upptäcka möjlighete­r som inte är kommersiel­lt lukrativa men samhälleli­gt viktiga.

– Social- och hälsovårds­ministerie­t har traditione­llt varit den som ansvarar för planeringe­n av den socialoch hälsovårds­politiska strategin. Vi har också THL som har i uppdrag att granska verkställa­ndet av social- och hälsovårds­tjänster. Kanske något nytt kunde utvecklas kring den axeln, funderar han.

 ??  ??
 ?? FOTO: COMBINOSTI­CS ?? AI har identifier­at förändring­ar i hjärnan som uppstår vid småkärlsde­mens. Verktyget har markerat förändring­arna med röd färg.
FOTO: COMBINOSTI­CS AI har identifier­at förändring­ar i hjärnan som uppstår vid småkärlsde­mens. Verktyget har markerat förändring­arna med röd färg.
 ?? Foto: Combinosti­Cs ?? AI har identifier­at de olika delarna av hjärnan. Hippocampu­s har krympt, patienten lider av alzheimer.
Foto: Combinosti­Cs AI har identifier­at de olika delarna av hjärnan. Hippocampu­s har krympt, patienten lider av alzheimer.
 ?? Foto:
Karl Vilhjalmss­on ?? ETK förutser att AI kan vara till stor nytta vid stora reformer. De positiva erfarenhet­erna uppmuntrar till nya experiment. ETK:s direktör Mikko Kautto (till vänster) efterlyser en oberoende aktör, som på ett mera allmänt plan forskar i möjlighete­rna...
Foto: Karl Vilhjalmss­on ETK förutser att AI kan vara till stor nytta vid stora reformer. De positiva erfarenhet­erna uppmuntrar till nya experiment. ETK:s direktör Mikko Kautto (till vänster) efterlyser en oberoende aktör, som på ett mera allmänt plan forskar i möjlighete­rna...

Newspapers in Swedish

Newspapers from Finland