Gå til sygdomsliste

Støt kræftsagen

Kun 3 pct. af vores indtægter
kommer fra det offentlige.
Dit bidrag er afgørende.

Kunstig intelligens styrker kræftbehandling

10-10-2018
Brug af computerens kunstige intelligens kan give læger og eksperter viden om kræftsygdomme, som kan bruges til bedre diagnostik og behandling. Forskere arbejder blandt andet på at benytte kunstig intelligens til at skræddersy fremtidens screening for brystkræft.

Professor Mads Nielsen forsker i kunstig intelligens, blandt andet indenfor brystkræftscreening. Han er en af foredragsholderne ved det symposium, som Kræftens Bekæmpelse og Rigshospitalet er værter for i disse dage. Foto: Kræftens Bekæmpelse

Ordet 'kunstig intelligens' leder ofte tankerne hen på science fiction og en fremtidsverden styret af onde supercomputere, der har udviklet deres egen vilje og personlighed. 

Helt så dramatisk er virkeligheden heldigvis ikke. I dag arbejder forskere på at udvikle computere til et langt fredeligere formål nemlig at forbedre fremtiden for kræftpatienter. 

Computerne hjælper 

En af de førende danske forskere indenfor det felt er professor Mads Nielsen. Han har dannet centeret Science AI ved Københavns Universitet, er institutleder ved Datalogisk Institut og forsker i, hvordan man kan udvikle computeres evner til at analysere store og komplekse mængder af data og ud fra dem forudsige et resultat. 

Et af de områder, Mads Nielsen har forsket i, er brystkræftscreening. Og her tyder hans forskning blandt andet på, at den hjælp, man kan få fra computeren, kan være vejen til en forbedring af fremtidens brystkræftscreening. 

– Vores resultater tyder på, at computere både kan hjælpe med at udpege de kvinder, som har særlig risiko for, at deres kræft bliver overset ved en screening og de kvinder, som har så lav risiko for brystkræft, at de med fordel kan screenes sjældnere, siger Mads Nielsen. 

Skræddersyet mammografi
I sin forskning har Mads Nielsen undersøgt, hvordan computere kan analysere mammografi-billeder, og ved at benytte den viden, der er i billedet, forudsige hvordan det senere vil gå kvinderne.

Tidligere forskning har nemlig vist, at bestemte egenskaber ved brystvævet kan have betydning for risikoen for at udvikle brystkræft.

Eksempelvis kan kvinder med meget tæt brystvæv have en øget risiko for at udvikle brystkræft og en øget risiko for, at kræften bliver overset ved en mammografi. 

På baggrund af mammografibilleder har Mads Nielsens computere derfor indledningsvist analyseret to egenskaber ved brystvævet. Den ene er vævets tæthed, den anden er vævets sammensætning – om det eksempelvis er meget fedtholdigt, eller om der eksempelvis er mange kirtler i. De data er sammenholdt med viden om, hvordan det senere er gået kvinderne, og om de har fået konstateret brystkræft. 

Resultaterne viser, at computeren ud fra træningen kan lære at forudsige, hvordan det går andre kvinder.

Det betyder, at de ved at se på billeder af en gruppe raske kvinders mammografi-billeder med høj sandsynlighed kan forudsige, hvem af dem der vil udvikle kræft inden for den to års periode der går, inden de atter bliver indkaldt til screening. 

Finder 'falsk positive'

Mads Nielsens forskning viser også, at computeren kan udpege de kvinder, som har særlig høj risiko for at få at vide, at de har brystkræft, selv om de slet ikke har – et såkaldt falsk positivt svar. 

– På den måde kan computeren altså udpege kvinder, som vil have brug for ekstra hyppig screening, eller hvor brystvævets sammensætning måske gør det vanskeligt at opdage en kræftknude ved hjælp af mammografi. De skal stedet have tilbudt andre former for undersøgelser, siger Mads Nielsen.

Billedet er fra Karras et al., offentliggjort ved ICLR konferencen i 2018

Fra genkendelse til nyskabelse

Noget af det, forskere arbejder på, er at udvikle computere, som ud fra store mængder af information – eks. tal, data fra scanningsresultater, pixels i et billede eller andre former for information – kan genkende et mønster og forudsige det rigtige resultat.

Det kan eksemplificeres ved, at computere, der bliver præsenteret for billeder med forskellige motiver, kan genkende billeder af menneskelige ansigter.

En videreudvikling af den læring er, at computeren bliver i stand til at skabe sine egne billeder – hvor den ud fra læringen om, hvad der karakteriserer et ansigt, er i stand til selv at skabe billedet af et ansigt.

Se på billederne ovenfor. De er specielle af en bestemt årsag. Ikke på grund af noget, menneskene på dem har præsteret, men fordi nogle af dem slet ikke findes. De er nemlig skabt af en computer, som har lært hvordan menneskers ansigter ser ud, og derud fra har skabt sine egne ansigter.

Kan du kan se hvilke, der er computerskabte? Svaret finder du til sidst i denne artikel.

Komplekse data giver præcise svar
Ifølge Mads Nielsen er screening for brystkræft blot et af de områder, hvor computerens evne til at håndtere langt større mængder af data end menneskets hjerne, kan åbne for helt nye muligheder indenfor fremtidens sundhed. 

Men han understreger dog, at der også er begrænsninger og områder, hvor computeren kommer til kort: 

– Der er endnu nogle ting, som computeren ikke kan. Eksempelvis vil den ofte overse begivenheder, som er meget sjældne – simpelthen fordi det den går efter, er det mest sandsynlige svar ud fra de mønstre, den analyserer, siger Mads Nielsen. 

Alligevel åbner brugen af kunstig intelligens ifølge Mads Nielsen for en række muligheder i form af blandt andet tidlig diagnostik og valg af bedste behandling: 

– Computeren giver mulighed for at kombinere en stor mængde viden om en patient. Det kan være analyser af biomarkører, scanningsbilleder og genetiske analyser, som tilsammen giver et langt mere omfattende billede af patienten end vi har i dag. Det, tror jeg, kan føre til, at vi blandt andet bliver langt bedre til at udpege, hvem der er i risikogruppe for at få forskellige sygdomme. Det kan også føre til mere præcise diagnoser og bedre valg af behandling, end vi er i stand til i dag, siger Mads Nielsen.

Vil du læse mere om professor Mads Nielsen og hans forskning? 

Nyt center for kunstig intelligens løfter dansk forskning til nye højder 

Symposium om billeddannelse og kræft

Kræftens Bekæmpelse og Rigshospitalet er disse dage værter for et symposium – en mini-konference – hvor forskere og læger mødes på tværs af fag, for at lære om de nyeste muligheder indenfor brug af billeder i kræftbehandling.

Symposiet har et særlig stort fokus på at formidle viden til unge forskere og læger, og i løbet symposiet er der en række foredrag af både danske og internationale eksperter.

Svar på billedquizzen: Alle ansigterne på fotoet er skabt af en computer og ingen af menneskene findes i virkeligheden. Billederne er offentliggjort af amerikanske Tero Karras og hans kolleger, som arbejder med kunstig intelligens. Billederne er et eksempel på, hvordan computere i dag er så specialiserede i mønstergenkendelse, at menneskets hjerne ikke kan se forskel på resultater skabt ud fra computerens forståelse. Måske lykkedes det også at snyde dig?