Kunstig intelligens kan revolutionere diagnostik af prostatakræft

Et banebrydende projekt på Stanford University har vist, at prostatakræft kan diagnosticeres langt hurtigere ved hjælp af kunstig intelligens. Professor og formand for Dansk Prostatacancer Gruppe, Michael Borre, vurderer, at teknologien har et stort potentiale i Danmark.

Som verdens første tog lægerne på Stanford University Urologic Cancer Innovation Laboratory i Californien i efteråret kunstig intelligens i brug til at diagnosticere prostatakræft. Danske Simon Christoph Sørensen (26 år) har bidraget til forskningen i perioden september 2019 til september 2020 som en afsluttende del af hans lægeuddannelse.

"Målet med vores projekt på Stanford University var at udvikle kunstig intelligens baseret på MR-scanninger til at optimere biopsiproceduren hos mænd med mulig prostatakræft. Og dermed begrænse brugen af biopsier. Det handler om at ramme diagnosen så præcist som muligt på MR, inden man udfører biopsiser. Vi optimerer denne proces ved hjælp af kunstig intelligens," siger Simon Christoph Sørensen.

Kunstig intelligens versus mennesker

Urologisk Afdeling på Stanford University tog modellen i brug i en forsøgsperiode i efteråret 2020, og målet er nu at sætte et større studie op for at undersøge, om anvendelse af kunstig intelligens til diagnosticering af prostatakræft er en mere pålidelig fremgangsmåde end, at mennesker stiller diagnosen. I studiet vil man således lade lægefaglige eksperter tegne prostata på halvdelen af skanningerne, og den kunstige intelligens tegne den anden halvdel for herefter at analysere resultaterne.

”Vi mener, at det er sandsynligt, at modellen viser sig at være lige så pålidelig som eksperter med stor erfaring. Det kunne være en oplagt mulighed at få denne metode – baseret på kunstig intelligens –  implementeret på urologiske afdelinger i Danmark i takt med, at MR-guidede biopsier introduceres ved flere hospitaler," siger Simon Christoph Sørensen.

MR-scanning som diagnostisk redskab ved bestemmelse af prostatakræft er aktuelt ved at blive udrullet og implementeret over hele Danmark.

Over tusinde gange hurtigere

Ved den MR-scanningsmetode, som man er ved at implementere over hele landet, skal konturen af prostata tegnes på seks til ti prostata MR-slides, inden en patient eventuelt skal have taget en prostatabiopsi.

”I dag er det et menneske, oftest en læge, der tegner konturen af prostata på MR, og det tager omkring ti minutter. Kunstig intelligens gør det på et halvt sekund,” siger Simon Christoph Sørensen.

Siden der går 1200 halve sekunder på ti minutter, er det virkelig noget, som kan frigøre kræfter. Det fastslår formanden for Dansk Prostatacancer Gruppe, professor ved Aarhus Universitetshospital, Michael Borre, som arbejder sammen med den unge forsker i Aarhus.

”At der nu foreligger en udviklet og i USA allerede ibrugtagen automatiseret og højtkvalificeret segmentering (indtegning red.) af prostata på MR-scanningerne, vil være en kæmpe gevinst, da det herhjemme kommer til at dreje sig om skønsvis 10.000 årlige skanninger,” siger han og tilføjer:

”Anvendelse af kunstig intelligens vil ligeledes kunne afhjælpe den vanskelig logistik i kræftpakkeforløbet for denne patientkategori. Dette stykke ’kloge værktøj’ vil blive forelagt det nationale behandlingsfællesskab på området.”

Michael Borre understreger, at man i forbindelse med den nationale udrulning af den nye MR-baserede diagnostiske strategi på prostatakræftområdet er ’voldsomt udfordret’ på kapacitet.

”Enhver lettelse i håndteringen af de mange kommende patienter vil være ikke kun velkommen, men også nødvendig,” siger han og tilføjer, at der i de nye kliniske DAPROCA retningslinjer er åbnet op for anbefaling om anvendelse af tofaset – i stedet for trefaset MR-scanning. Herved kan man undgå brug af intravenøs kontrast.

Kunstig intelligens accelerer

Jo mere data, man ’fodrer’ den kunstige intelligens med, des dygtigere bliver systemerne til at udføre den ønskede handling.

”På Stanford University har vi brugt over 800 prostata MR-scanninger fra 29 amerikanske institutioner til at træne modellen, og nu kan den altså præcist tegne prostata på et halvt sekund," siger Simon Christoph Sørensen og tilføjer:

"Ved hjælp af kunstig intelligens har vi nu vist, at vi kan optimere en kritisk del af fusioneringen af MR og ultralyd lige før biopsitagning hos mænd med mistænkt prostatakræft. Målet med projektet var ikke bare at publicere resultaterne, men at få implementeret brugen af kunstig intelligens på hospitalet ved Stanford University og dermed gøre en direkte forskel for patienterne."

Forskningsartiklen med titlen ’Deep learning improves speed and accuracy of prostate gland segmentations on MRI for targeted biopsy’  er indsendt til den peer-reviewede Journal of Urology. Simon Christoph Sørensen fremlagde et abstract om projektet tilbage i oktober 2020 ved Society of Urologic Oncology i USA.

Simon Christoph Sørensen ønsker nu at skrive ph.d. om området i samarbejde med kollegerne på Stanford.