1 juni, 2022

AI hittar friska organ som ska skyddas från strålning

Med tusentals patienter per år är varje moment som går att automatisera en stor fördel. På onkologen prövar man att låta en dator rita in de friska organen i den modell som används för att rikta strålningen så att den förstör det sjuka och samtidigt skonar det friska.

"Ju mer hjälp vi kan få att definiera de friska organen och vävnaderna, desto mer minskar vi belastningen på strålläkarna som då får tid över till annat", säger Dan Lundstedt. Bild: Ines Sebalj.

– Vi har vävnader vi vill stråla, och vävnader vi vill undvika att stråla. Det är hela tiden en balans, säger Dan Lundstedt, överläkare på onkologen på Sahlgrenska Universitetssjukhuset.

Han är en del av det team som just nu arbetar för att vinna tid och resurser inom strålbehandlingen, med hjälp av datorer och artificiell intelligens.

Strålarna som används vid cancerbehandlingar behöver komma åt hela tumören, så att inget finns kvar, som kan växa till igen. Samtidigt vill man skona så mycket som möjligt runtom, och särskilt viktigt är det att skydda särskilt känsliga eller vitala organ.

– När vi strålar ett bröst, till exempel, är det en utmaning att rikta strålarna så att lymfkörtlar, hjärta och tarmar inte överexponeras, säger Dan Lundstedt.

För att kunna planera hur strålningen ska riktas, ritar man en modell av patientens kropp. Detta görs utifrån varje patients egen datortomografibild. En strålläkare ritar in dels tumörområdet, dels vitala organs placering i relation till tumören. På det sättet kan man hitta de mest effektiva vinklarna för strålningen.

Kan ritas upp av dator

Med många tusen patienter tar uppritningen av kroppen en hel del tid i anspråk från strålläkarna, tid som skulle kunna användas till andra uppgifter och moment som kräver läkarens kompetens.

Strålläkare kan i vissa fall vara en flaskhals till exempel när det gäller att ta fram den övergripande strålbehandlingsplanen.

Att rita in den aktuella tumören i modellen är svårt. De varierar på ett sätt som gör att den artificiella intelligensen inte överträffar människans. Men i den friska delen av modellen finns det strukturer som kan ritas in av en dator. Den utgår då ifrån den skiktröntgen som gjorts och ritar utifrån artificiell erfarenhet av olika organ.

– Lungvävnad och skelettstruktur är enkelt för datorn att avgöra. Svårare är det med bröstvävnad, lymfkörtlar och tarmar, säger Daniel Lundstedt.

Såhär ser det ut när ritningen sker. Bild: Ines Sebalj.

Minskar belastningen på strålläkarna

Just nu håller han och hans kollegor på att undersöka på vilken nivå olika automatinriktningsverktyg, med autokontureringar, kan prestera. Samtidigt med detta har de ett pågående forskningsprojekt där de tränar upp icke-kommersiella program för automatinritning. Frågan är hur mycket en dator kan klara av och vad den kan lära sig genom att få återkoppling från verkliga läkare.

– Ju mer hjälp vi kan få att definiera de friska organen och vävnaderna, desto mer minskar vi belastningen på strålläkarna som då får tid över till annat.

Strålverksamheten samarbetar med IT-ansvariga på Västra Götalandsregionen och brottas just nu med att några av de bästa verktygen är så kallat molnbaserade, med information som finns på externa servrar, som lyder under annan lagstiftning.

– Vi hoppas lösa det genom att få lokala servrar innanför brandväggarna med uppdaterade inritningsalgoritmer, säger Dan Lundstedt.

Fungerar inte optimalt – än

Än så länge presterar datorerna inte på den nivå Daniel Lundstedt och hans kollegor skulle önska. Det finns till och med ett läge där de försämrar prestationen.

– Vi går alltid in och kontrollerar bilderna som datorn har gjort, och om vi då har använt ett system som inte är bra nog, måste jag först ta bort och sen rita in igen. Då förlorar jag i stället tid.

Men med de uppgifter datorerna har i dag, de organ de har ansvar för att rita ut – exempelvis lungor – sparar de tid. De ritar in och gör grovjobbet.

Och med det stora antalet strålningsbehandlingar som görs blir som sagt varje minut viktig.

– Hur litet det ens kan tyckas vara blir all automatisering en fördel.

Text: Hanna Björnheden
Publicerad: 01 juni 2022 10:05
Uppdaterad: 02 juni 2022 08:49
Kategori: ARTIFICIELL INTELLIGENS

Skriv en kommentar

E-postadressen publiceras inte. Samltiga fält är obligatoriska.

Prenumerera på nyhetsbrevet

Få det senaste från Sahlgrenskaliv i din mejlkorg varannan vecka. Fyll i din e-postadress och starta din prenumeration.