Ved hjelp av kunstig intelligens kan personer med stor risiko for å utvikle demens, bli oppdaget tidligere.(Illustrasjon: Marko Aliaksandr / Shutterstock / NTB)
Forskere utvikler kunstig intelligens som skal avsløre begynnende demens
Drømmen er å bruke teknologien til masseundersøkelse av befolkningen for å avdekke demens, forteller forsker.
Kunstig intelligens (KI) kan komme til nytte i helsevesenet fremover.
KI kan blant annet hjelpe til med å tolke bilder og frigjøre tid for radiologene.
En ny studie fra Sverige viste for eksempel at KI-støttet mammografi førte til at 20 prosent flere krefttilfeller ble oppdaget, skrev NRK.
EU-prosjektet AI-Mind er et av forskningsprosjektene som handler om kunstig intelligens og helse.
Målet er å kunne skille ut hvem i gruppen med mild kognitiv svikt som har stor risiko for å få demens. De vil kunne fanges opp noen år før en diagnose settes i dag.
Forskningen ledes av Ira Haraldsen ved Oslo universitetssykehus.
Personer med mild kognitiv svikt har begynt å oppleve at hukommelsen svikter og har noe problemer med resonnering og oppmerksomhet. Men det betyr ikke nødvendigvis at de har, eller kommer til å få, demens.
– Bakgrunnen for prosjektet vårt er et verdensomfattende klinisk behov. Man er ikke i dag i stand til å predikere din risiko for å utvikle demens hvis du blir rammet av mild kognitiv svikt, sa Ira Haraldsen under et arrangement på Arendalsuken i forrige uke.
Hun mener at demens-diagnosen kommer for seint. Den kommer etter at klare symptomer har oppstått.
– Da kan man lindre, men man kan ikke påvirke selve forløpet. Hele aktiviteten går ut på å forskyve diagnostikken inn i et annet tidsvindu.
Forskergruppen vil lage et verktøy basert på kunstig intelligens som kan brukes til screening, altså masseundersøkelse, av befolkningen, forteller Haraldsen i et intervju til forskning.no. Screening innebærer å undersøke friske mennesker for å avsløre sykdom eller forstadier til sykdom før de har noen symptomer.
– Drømmen er en populasjonsbasert screening av for eksempel alle 55-åringer.
Hvis det viser seg at du har høy risiko, vil du følges opp, og alle risikofaktorer som bidrar til demens, burde korrigeres, sier Haraldsen.
Ira Haraldsen er psykiater og forsker ved Oslo Universitetssykehus.(Foto: Tone Herregården)
Norske deltakere
Studien skal inkludere 1.000 deltakere i Norge, Finland, Italia og Spania.
Deltakerne fra Norge og Italia er allerede rekruttert. Det mangler enda noen fra Spania og Finland.
Deltakerne er mellom 60 og 80 år og har mild kognitiv svikt.
Annonse
– Det som er interessant, er at hos personer med mild kognitiv svikt, så er det 50 prosent som utvikler demens, og 50 prosent gjør det ikke. I dag vet ikke legen hvilken gruppe du tilhører.
Forskerne i AI-Mind vil skille disse to gruppene. Hvem er på vei til å få demens, og hvem kan beroliges?
– Har kommet for å bli
Karin Persson er postdoktor ved Nasjonalt senter for aldring og helse og forsker på demens.
Hun deltar ikke i prosjektet og skriver på e-post til forskning.no at AI-mind er et av flere større prosjekter som nå prøver å finne effektive måter for å diagnostisere kognitiv svikt og demens tidlig.
– Felles for disse nye prosjektene er at man tar i bruk kunstig intelligens og at man har fokus på å kunne utvikle metoder som kan predikere hvilke personer med tidlige symptomer som kommer til å utvikle demens.
Forskjellen mellom de ulike prosjektene er hvilke variabler man putter inn i modellene: Om det er kognitive tester, EEG, MR-bilder, genetiske data, biomarkører fra spinalvæske, blod og annen billeddiagnostikk, forteller Persson.
– Jeg tenker at kunstig intelligens har kommet for å bli og har tro på at dette er veien å gå for å komme videre når det gjelder effektiv diagnostikk innenfor dette feltet, skriver hun.
Hjernenettverk i forandring
Deltakerne i AI-Mind skal være med på fire undersøkelser fordelt over to år.
Da gjøres en elektroencefalografi- undersøkelse (EEG). Dette er en undersøkelse der en får på seg en hette med elektroder som måler elektrisk aktivitet i hjernen.
Videre tas det blodprøve, og deltakerne gjør en test som handler om deres evne til å tenke og huske.
Annonse
I løpet av de to årene ser forskerne hvem som blir verre og hvem som holder seg på samme nivå eller blir bedre.
To algoritmer skal lære seg å forutse dette. Den ene trenes på EEG-undersøkelsene. Den analyserer hvordan forskjellige områder i hjernen snakker med hverandre.
Det har vært kjent lenge at dette endrer seg når man utvikler demens, forklarer Haraldsen.
Et eksempel på EEG.(Illustrasjonsbilde: Svitlana Hulko / Shutterstock / NTB)
Sammenligner med et fotballag
Haraldsen sammenligner det som foregår i hjernen, med et fotballag.
– Når man er veldig god i fotball, så spiller man ball hele tiden fra den ene til den andre, frem og tilbake. Så kommer plutselig Haaland og stormer mot mål, og da blir det scoring, sa hun på arrangementet.
– Slik er hjernen også bygget opp. Den jobber hele tiden, om vi sover, om vi er våkne. Hele tiden er alle arealer kaotisk i kontakt. Så kommer det en oppgave, og vi gjør den.
En kan se forskjell på et fotballag som samarbeider godt og et som ikke gjør det. På det andre laget er det kanskje bare to spillere som spiller til hverandre og som utelukker de andre.
– Det er noe som skjer i begynnelsen av demens og mild kognitiv svikt. Noen arealer spiller litt for ofte med hverandre, og andre arealer blir nedprioritert, sa Haraldsen.
Forskerne tester to typer kunstig intelligens, som Haraldsen betegner som klassisk maskinlæring og dyp læring.
Disse blir bedt om å dele inn deltakerne i to grupper, basert på EEG-undersøkelsene: De som kommer til å få en forverring og de som ikke gjør det.
Annonse
Den klassiske maskinlæringsalgoritmen blir bedt om å se etter karakteristikker som forskerne vet at er indikasjoner på begynnende demens.
Modellen som bruker dyp læring, har mer frihet og finner egne mønstre. Mange eksperter tror at dette er fremtiden for kunstig intelligens innen helse, fortalte Haraldsen. Men det er vanskeligere å forstå seg på hva maskinen gjør og hvordan den kommer fram til svaret.
Forskerne sammenligner om mennesker og maskiner kommer frem til samme resultat.
Noen år i forveien
Til slutt skal en ny kunstig intelligens bruke EEG-analysen, samt resultater fra blodprøver og den mentale testen til å si hvem som har stor risiko for å få demens.
Det er kjent at en kan måle endringer i blodprøver flere år før en pasient får en demens-diagnose. Blodprøver som kan avsløre begynnende sykdom, er allerede testet med suksess.
Forskerne tror at KI-en de utvikler, kan avsløre begynnende demens to til tre år før det normalt settes en diagnose. Senere kan det bli mulig å presse tidsvinduet enda et par år tidligere, tror Haraldsen.
Den kunstige intelligensen skal etter planen være klar til bruk i 2026. Men Haraldsen påpeker at det vil bli nødvendig med en del to av studien for at algoritmen skal godkjennes for markedet.
Resultatene fra den kunstige intelligensen må stilles opp mot den sikreste måten å diagnostisere demens på, som er å ta spinalvæskeprøve og bildediagnostikk med MR eller PET, forteller Haraldsen.
Er det noen fordel å få vite tidligere?
I dag er det ingen behandling som kan kurere demens og Alzheimers sykdom. Er det da noen fordel å bli diagnostisert tidligere enn i dag?
Karin Persson ved Nasjonalt senter for aldring og helse svarer.
– Det pågår mye forskning på utvikling av sykdomsmodifiserende medisiner, det vil si medisiner som ikke virker kun på symptomene ved demens, men faktisk kan stoppe selve sykdomsutviklingen, forteller Persson.
Annonse
Dette gjelder spesielt for Alzheimers sykdom, som er den vanligste årsaken til demens verden over.
– Hvis denne typen av medisiner skal være effektive, vil det være sentralt at man kommer til tidlig i sykdomsprosessen før hjernen er for mye angrepet og skadet.
Det er en grunn til at det er nå er fokus på tidlig diagnostikk.
– Til riktig tid
Samtidig kan det være etiske utfordringer med å gi en tidlig diagnose, spesielt i tilfeller der sykdommen ikke kan behandles. Miljøene som jobber med dette, er opptatt av dette, forteller Persson.
– Diagnosen må komme til riktig tid. Det er imidlertid mer enn medisiner som er aktuelle behandlingsformer ved demens, selv om vi per i dag ikke har noen stoppende kur.
Pasienter som merker endinger i sin hukommelse og tenkning, altså sin kognitive funksjon, ønsker i mange tilfeller informasjon om hva som er årsaken, fortsetter Persson.
– Men det er viktig at vi balanserer riktig og at de etiske vurderingene tas med i retningslinjer for diagnostikk.
Medikamenter er godkjent i USA
Det er mye som skjer på feltet når det gjelder tidlig diagnostikk og medisinering, forteller Persson.
Tre nye medikamenter har blitt godkjent i USA. De baserer seg på å fjerne amyloide plakk, som er et eggehvitestoff som hoper seg opp i hjernen ved Alzheimers sykdom, forklarer Persson.
De vurderes av Det europeiske legemiddelbyrået. Effekten av medikamentene er imidlertid relativt små, og bivirkningene er potensielt alvorlige, forteller Persson.
– Foreløpig har oppfølgingstiden i studiene vært relativt korte, og det vil bli interessant å se hvordan det går med pasientene etter lengre tid.
Totalt sett er ikke dette medisiner som vil kunne gis til alle personer med Alzheimers sykdom. Sykdomsstadium hos pasienten, bivirkningsrisiko, forventet effekt og pris vil være viktige faktorer, forteller Persson.
Når det gjelder tidlig diagnostikk er en viktig nyhet at det kommer metoder for å se på markører i blod. Her har det vært gode resultater, noe som kan gjøre tidlig diagnostikk enklere.
– Igjen må man ha en klar tanke om hvem som skal testes når disse metodene blir tilgjengelige klinisk. Foreløpig brukes de i forskning i Norge, med tanke på etiske prinsipper.
Interessekonflikt: Ira Haraldsen er styreleder og medgrunnlegger av bedriften BrainSymph, som en spin-off av AI-Mind prosjektet.
