Kreftbehandling med KI: Færre bivirkninger, kortere behandling

Det er i et samarbeid med det svenske medisinteknologiselskapet RaySearch Laboratories at kreftavdelingen ved Ålesund sjukehus har utviklet teknologien som forenkler tegningen av kart over kroppens organer før stråling. Bruk av kunstig intelligens sparer leger og stråleterapeuter for mye tid med å tegne inn organene i kroppen, en oppgave som tidligere er utført manuelt med enkle dataverktøy. Ifølge fagansvarlig fysiker Christoffer Lervåg og fagansvarlig stråleterapeut på doseplanleggingsenheten, Ove Fremsæter, blir kartene over kroppens organer også mer presise når maskinen gjør jobben.

RaySearch leverer dataprogrammene, Ålesund sjukehus har gjort jobben med å ta 20.000 bilder fra rundt 100 pasienter som ligger til grunn for maskinlæringen. Materialet er sendt til programvareprodusenten som har gjennomført dyplæring.

Kreftavdelingen ved Ålesund sjukehus har fått tilbake kunstig intelligens-modeller (KI) som er lastet inn i eksisterende programvare.

Brystkreftprosjektet tatt i bruk i klinisk behandling i desember 2021 var et samarbeid med St. Olavs Hospital i Trondheim. Modellen for prostatakreftpasienter ble tatt i klinisk bruk i juli i fjor.

Mer nøyaktig

Samarbeidet er lisensiert slik at Ålesund sjukehus får kompensasjon for jobben de gjør, mens RaySearch har muligheten til selge programvaren til andre kunder.

– Vi så at vi kunne bruke den samme metoden på prostatapasienter som på brystkreftpasienter. Prostataprosjektet har vi gjennomført selv på

Ålesund sjukehus. Dette er noe vi er stolt av, sier Lervåg. Resultatene er kontrollert av erfarne fagfolk. Ifølge de to scorer modellen høyt på presisjon. Det er avgjørende for at den er tatt i bruk klinisk.

– Inntegningen blir mer nøyaktig. Det tar bort usikkerheten med at ulike kreftleger ikke tegner helt identisk. KI-modellen tegner identisk hver gang, sier Fremsæter.

– Nå har vi tatt i bruk modellen til stråling av brystkreftpasienter og prostatapasienter. Målet er å utvide den videre til alle former for kreftbehandling, sier Lervåg.

Kortere behandlingstid

– Hva er blitt bedre med denne metoden?

– Samfunnsnytten er blant annet at det tar kortere tid og er mer nøyaktig, noe som frigjør arbeidstid til å gjøre andre ting. For pasienten er det en fordel at man kan redusere størrelsen på strålefeltet. Det legges alltid på en sikkerhetsmargin, som tar høyde for usikkerhet i inntegning, innstilling av pasient og anatomiske variasjoner. Den nye metoden muliggjør reduserte marginer, det vil gi mindre skader på friskt vev og dermed reduserte bivirkninger. I kombinasjon med at strålemaskinene er blitt mye bedre, kan man for pasienter som skal motta strålebehandling gi større og færre stråledoser, noe som gjør at pasientene står kortere tid i behandling. En pasient fra eksempelvis Kristiansund som skal ha behandling for brystkreft, korter inn behandlingstiden vesentlig. Hun kan komme hit mandag morgen, ta CT-bilder og starte behandlingen samme dag. Selve strålebehandlingen tar to-tre minutter. Et behandlingsløp kan være gjennomført på en uke, der man tidligere brukte flere uker, sier Fremsæter.

En effekt kunstig intelligens åpner opp for, er bedret mulighet til å korrigere 3D-modellen underveis. Vevene i kroppen lever, og kartet endrer seg fra første behandling utover i behandlingsforløpet.

– Nå kan vi lettere korrigere underveis, slik at vi i enda større grad kan skreddersy behandlingen til hver enkelt pasient, sier Lervåg. Han tror en mulig videre utvikling kan bli at kartene oppdateres i sanntid.

Først i landet

Ifølge de to som har hatt et hovedansvar for å følge opp prosjektet, er Ålesund sjukehus først i landet til å utvikle kunstig intelligens i behandling av brystkreft og prostatakreft.

– I utlandet jobber andre med dette, blant andre sjukehuset i Bremen som også samarbeider med RaySearch og som vi utveksler erfaringer med. Vi er ikke kjent med at andre i Norge jobber med det samme, sier Lervåg.

3D-kartet er resultat av at pasienten først har vært i en CT-maskin der det er tatt bilder av hele området som skal strålebehandles. Eksempelvis bekkenet til en prostatakreftpasient. Dette er et standard strålebehandlingsforløp.

– Et bildeopptak for prostatabehandling er typisk 200 bilder av et mannlig bekken. Man må markere av friske organer som skal skånes. Tradisjonelt er jobben gjort med helt enkle tegneverktøy i programvaren. For en prostatapasient kan det tegnes opp mot 44 ulike strukturer. Det må være helt nøyaktig. Arbeidet har vært tidkrevende, kanskje har det tatt hele arbeidsdagen. Med det nye dataprogrammet med KI tar det to-tre minutter å tegne et detaljert kart over organer basert på bildene tatt av den enkelte pasient. Hele prosessen, inkludert kvalitetskontroll av det KI-genererte kartet, tar kanskje ti minutter, forklarer Fremsæter.

Lagarbeid

De to sier de har brukt om lag 1500 timer på prostataprosjektet, der 1300 timer var tegnearbeid og 200 timer for- og etterarbeid.

– Vi har brukt om lag 0,9 årsverk på prosjektet. Arbeidet er gjort i ledige stunder, med bildemateriale fra tidligere pasienter. Det er et lagarbeid der mange har bidratt. Vi har delt det inn i grupper der en stråleterapeut har fått ansvar for å tegne alt av blodårer, en har tegnet alt av skjelett, tarmsystemet har vært en annen sitt ansvar også videre.

Avdelingen har 15 stråleterapeuter, tre fysikere og to onkologer (kreftleger) som i ulik grad har vært involvert i prosjektet.

– Det er et veldig bra lagarbeid med mange involverte som har eierskap til prosjektet. Legene tegner inn området som skal strålebehandles, stråleterapeutene tegner de friske organene, mens fysikerne organiserer databearbeidingen, forklarer Lervåg.

Han forteller at Trondheim, Oslo og Kristiansand benytter seg av teknologi fra RaySearch Labaratories. Dataprogrammene er ikke billige.

– Det koster noen millioner. Vi har hatt programmene siden 2015 og har brukt dem med god erfaring. Jeg vil si vi har vært ledende i Norge til å bruke rotasjonsbehandling, mye takket være god og brukervennlig programvare. Det er rigget for å ta i bruk dataskript for å optimalisere arbeidsflyten, noe som gjør prosessen smidig, sier Fremsæter.

Pasientfokus

Ifølge Lervåg har de fått 750.000 kroner i støtte fra Helse-Midt Norge til brystkreftprosjektet og 200.000 kroner til prostataprosjektet. Ellers er prosjektet finansiert over det vanlige lønnsbudsjettet. De har heller ikke koblet seg opp mot akademia for å få forskningsmidler.

– Vårt fokus er pasientene, og å kunne gi dem en best mulig behandling. Dette er et eksempel på at vi prøver å ta all tilgjengelig teknologi i bruk til beste for pasientene, sier Fremsæter.

Planen er å jobbe videre for å ta teknologien i bruk også innen andre kreftområder.

– Vi har søknad om nye midler inne til et nytt prosjekt som går på behandling av en ganske stor pasientgruppe som har hatt prostatakreft tidligere og operert bort prostatakjertelen. Anatomien blir annerledes. Vi trenger å utvikle en KI-metode også for de tilfellene.

Artikkelen ble først publisert i TU-magasinet nummer 3, 2024.