Rygerlunger fundet tidligt med ny algoritme
Computer-algoritme har potentiale til at kunne konkurrere med lægens vurdering af rygerlunger, fortæller forskeren bag ny opdagelse.

Tredimensionel afbildning af lungerne. De blå felter viser tilfældigt udvalgte kuber, som computeren bruger til analyse af lungerne. (Illustration:Lauge Sørensen)

Tredimensionel afbildning af lungerne. De blå felter viser tilfældigt udvalgte kuber, som computeren bruger til analyse af lungerne. (Illustration:Lauge Sørensen)

10.000 lunger scannet i 3D. Sådan et stort materiale er en sjælden gave for en datalog.

Lauge Sørensen, postdoc ved Datalogisk Institut, Københavns Universitet, greb muligheden og genbrugte et materiale, der oprindelig var indsamlet for at undersøge, om screening kan redde flere mennesker fra lungekræft, til at træne en algoritme i at diagnosticere rygerlunger, også kaldet KOL.

De 10.000 3D-billeder af lunger er såkaldte CT-scanninger og viser både sygt og rask væv.

Algoritmen har lært at kende forskel på strukturer i lungevævet, så et program bagefter kan tegne et kort over lungen, der viser, hvor der er sygt lungevæv.

»Algoritmen kan registrere meget små ændringer i strukturen i lungevævet og angive sandsynligheden for sygdom i vævet tidligt i sygdommen,« forklarer Lauge Sørensen.

Rygerlunger danner sandsynlighedskort

Fakta

CT-scanning (computer tomografi) er en røntgenundersøgelse, der giver meget detaljerede billeder af kroppens indre organer. De nyere scannere fremstiller tredimensionelle billeder. (Kilde:Kræftens Bekæmpelse).

Teknologiske fremskridt betyder, at datamængden i sundhedsindustrien vokser. Derfor mener Lauge Sørensen, det er oplagt at tage computeren i brug til analyse af materiale.

»10.000 scanninger ville man aldrig sætte en læge til at aflæse, men det kan computeren gøre fuldautomatisk, og hvis man har adgang til en supercomputer, kan det gøres i et højt tempo,« forklarer han.

Algoritmen skærer en kube ud af 3D-billedet af hele lungen og analyserer strukturen i dette stykke. Analyseresultaterne fra en række kuber bruges til at udregne, i hvor høj grad lungerne er beskadiget.

Algoritmen oplyser et tal, der afspejler sandsynligheden for, at lungerne er syge. Et program tegner derefter et sandsynlighedskort over lungerne.

De strukturændringer, der viser sig tidligt ved lungesygdomme, er ikke nemme at få øje på med det blotte øje, men kan potentielt registreres af computeren. Derfor har algoritmen potentiale til at konkurrere med lægens vurdering af graden af sygdom, mener Lauge Sørensen.

Computeren giver et objektivt tal

Fakta

Rygerlunger kaldes også for KOL. Det er en kronisk irritation af lungerne, som giver hævede og irriterede luftveje og resulterer i øget slimdannelse samt ødelagt lungevæv. (Kilde:Lauge Sørensen).

Algoritmens analyse er ensartet og objektiv.

»Forskning viser, at der er variation i lægernes fortolkning af CT-scanninger. Hvor lægernes vurdering er subjektiv, giver algoritmen et objektivt svar hver gang,« siger Lauge Sørensen.

Men om en lægefaglig vurdering trods alt ikke er bedst, ved vi endnu ikke, da der ikke er lavet undersøgelser, hvor algoritmen sammenlignes med lægens diagnosticering, understreger forskeren.

Foreløbig er den mest oplagte anvendelsesmulighed at benytte algoritmen i forskning, hvor man har et stort datamateriale.

»Forskningen kan spare omkostninger og tid, fordi aflæsningen er så præcis, at man vil behøve meget færre forsøgspersoner, når man eksempelvis vil påvise effekten af et nyt lægemiddel,« siger Lauge Sørensen.

 

Den beskrevede algoritme blev udviklet under Lauge Sørensens Ph.D.-projekt, der blev vejledt af Marleen de Bruijne, og som var en del af et større forskningsprojekt, hvor personer fra Datalogisk Institut ved Københavns Universitet, Gentofte Universitetshospital samt AstraZeneca i Lund i Sverige, deltog.

Projektet blev støttet af Det Strategiske Forskningsråd.

 

 

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte, døde og vaccinationer i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om det utroligt velbevarede dinosaur-foster, som du kan se herunder.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk