Redaktion - Neurologi i Sverige

Artificiell intelligens i neurologi – hur långt har vi kommit?

Artificiell intelligens (AI) är ett modeord inom medicin, parallellt med en större diskussion om robotisering av hela samhället. Också avancerade yrken som läkare ska ersättas. Målet är att patienterna ska få bättre och mer tillgänglig vård. Av aktuella översiktsartiklar att döma verkar en AI-styrd neurologiframtid emellertid ganska avlägsen, menar Johan Zelano, neurolog vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset. Så smart är ännu inte den artificiella intelligensen. I närtid kan vi nog istället se fram emot bättre tekniska lösningar som ser till att vi inte missar saker i stressade situationer och kan tolka statistiken i komplexa risk-nyttokalkyler.

AI i dagens form är en förhållandevis ny företeelse. Man har försökt skapa intelligenta maskiner sedan 1950-talet, men den variant man talar om inom medicinen i dag springer ur den allt kraftigare beräkningskraft datorer och programvaror fått de senaste två decennierna. Utvecklingen har gått fort. För femton år sedan var det en stor nyhet på en forskningskonferens om preklinisk neurovetenskap att en dator på egen hand kunde känna igen en gymnastiksko. Forskarna hade fått träna den i åratal med att förklara i bild efter bild vad som var en sko.

I dag är AI betydligt bättre och mer självständigt. Intresset för AI förstärks av den parallella framväxten av en annan trend – skräddarsydd medicin och stora datamängder
(big data). I den redan lite daterade boken The creative destruction of medicine från 2012 lyfte Eric Topol fram genetisk precisionsmedicin, insamling av enorma datamängder
och digitalisering som faktorer som skulle transformera sjukvården. Samma år lyckades en ny sorts AI känna igen katter utan den mänskliga instruktion som fanns i skoexperimentet, så Topol hade av förklarliga skäl inte riktigt med kraften hos AI i sin framtidsspaning. På ett högre plan är boken ändå relevant. Att stora datamängder används för skräddarsydd medicin, så att enskilda individer får råd om vad som är bäst för just dem, snarare än information om vad som är bäst för stora grupper, är precis vad som händer. Topols vision är nog på väg, om än i en lite annan form med AI som framträdande aktör.

De stora visionerna är inspirerande, men inom neurologini dag är AI knappast redo att ersätta doktorn. Den AI som finns är egentligen inte ens kompletta beslutsverktyg, utan snarare stöd för mänskliga bedömningar i enskilda processer – som tolkning av röntgenbilder, analys av rörelsemönster i motoriksjukdomar och identifiering av epileptiska anfall.

KORT TEKNISK INTRODUKTION
Artificiell intelligens är ett mycket brett begrepp – ofta menar man algoritmer som kan uppvisa något som liknar mänskligt tänkande, lära sig eller följa beslutsstrukturer. Maskininlärning är en sorts AI som än mer liknar det vi uppfattar som mänsklig kognitiv funktion. Här har algoritmer tillsammans kapacitet att gradvis förbättra förmågan till någon sorts prediktion (igenkänning eller liknande) ju mer data de exponeras för. Maskininlärning läser man ofta om i forskningen nu
– algoritmerna får se ett stort dataset för ”träning” och sedan undersöker man hur väl de upptränade algoritmerna klarar av att klassificera ”testdata”. Ett annat vanligt sätt att beskriva maskininlärning är att den försöker göra förutsägelser i ett stort antal testomgångar. Blir förutsägelsen bättre, har algoritmen lärt sig något. Träningen på testdata kan vara antingen övervakad eller oövervakad, med vilket avses huruvida en människa behöver tala om för algoritmerna vad som är vad i den data som används. Exemplet med gymnastikskorna i artikelns inledning var övervakad inlärning, medan kattexemplet var så revolutionerande för att den inlärningen var oövervakad.

Läs hela artikeln

Biomarkörer i cerebrospinalvätska – samband med tid till särskilt boende och död i Alzheimers sjukdom

I denna långtidsstudie från en minnesmottagning fann vi att alzheimerpatienter med tecken på både ökad bildning av neurofibriller (förhöjt P-tau) och neuronal degeneration (förhöjt T-tau) var i genomsnitt 5 år yngre när de avled jämfört med de som inte uppvisade förhöjt P-tau men hade neuronal degeneration. Detta tyder på en undergrupp av individer med Alzheimers sjukdom, med tidigare debut och mer aggressivt förlopp. Carina Wattmo, Enheten för klinisk minnesforskning vid Lunds universitet, sammanfattar här resultaten från denna nyligen publicerade artikel.

Efter en lång neurodegenerativ process med kontinuerlig försämring av kognitiv förmåga och förlust av instrumentella och basala aktiviteter i dagliga livet (ADL), når personer med Alzheimers sjukdom tidpunkten för placering på särskilt boende och slutligen död. Tidigare demensstudier har rapporterat flera sociodemografiska och kliniska egenskaper som påskyndar särskilt boende till exempel högre ålder,1 ensamboende och sämre kognitiv och funktionell status.2 Motsägande resultat angående kön har beskrivits.1,2 Kortare livslängd vid Alzheimers sjukdom har visat samband med till exempel manligt kön, hög re ålder, sämre kognitiv nivå, och samsjuklighet som hjärt- och kärlsjukdomar och diabetes.3 Motsägande fynd angående apolipoprotein E (APOE) genotyp har observerats.3,4

De patologiska processerna i Alzheimers sjukdom kan följas med biomarkörer, men det finns en stor variation i biomarkörnivåer i cerebrospinalvätska mellan patienterna. En tidigare studie visade att nivåerna av fosforylerat tau (Ptau) och total-tau (T-tau) blir patologiska (högre) senare under sjukdomsförloppet jämfört med amyloid-β1-42 (Aβ42).5

Det är oklart om nivåerna av tau har samband med individens tid till särskilt boende eller överlevnad efter alzheimerdiagnos. Få studier har undersökt detta troligen beroende på den långa uppföljningstid som krävs, och resultaten är varierande. Endast tre studier har analyserat sambandet mellan biomarkörer och tid till boende; två fann inga korrelationer mellan dessa variabler,6,7 medan den tredje studien beskrev större risk för särskilt boende hos deltagare med högt T-tau.8 Inga tidigare studier har rapporterat eventuella samband mellan biomarkörer och vårdtid på särskilt boende. Vissa långtidsstudier har observerat korrelationer mellan högre nivåer av Ttau eller P-tau och kortare livslängd,9 medan andra inte såg några samband mellan biomarkörer i cerebrospinalvätska och dödlighet.10 En nyare studie visade att patologiskt (lägre) Aβ42, men inte patologiskt tau, var en prediktor för kortare tid till död.7

Läs hela artikeln

Första laserbehandlingen av temporallobsepilepsi

Landets första laserbehandling av temporallobsepilepsi har genomförts vid Universitetssjukhuset i Linköping. Sjukdomen är svårbehandlad med medicin, och jämfört med öppen kirurgi ger den nya metoden mindre risk för komplikationer. Ofta kan patienten åka hem dagen därpå.

Det är ett samarbete mellan neurologiska kliniken på Universitetssjukhuset i Linköping (US) och läkaren Jamie J van Gompel, professor i neurokirurgi vid ansedda Mayo Clinic i Minnesota, USA, som har lett fram till att behandlingen genomförts.

Katetern och det laserbehandlade området, som tidigare orsakat patientens epilepsi.

– Det här är en standardbehandling i USA numera, och van Gompel tillhör de främsta när det gäller forskning och behandlingar inom området. Han behandlar 30 till 40 patienter om året, och har publicerat väldigt fina resultat, säger Patrick Vigren, överläkare och verksamhetschef för neurologiska kliniken på US.

Hög precision

Laserablation, som metoden kallas, innebär att en tunn kateter förs genom ett litet hål i kraniet fram till hippocampus, området där orsaken till temporallobsepilepsi (TLE) finns. En bit av hippocampus bränns sedan bort med hjälp av värme. Katetern styrs med hög precision av robotteknik, och själva behandlingen görs i en magnetröntgenkamera.

– Vi kan se värmefältet som lasern skapar, och har möjlighet att lägga in säkerhetsmarkörer så att värmen stängs av när den kommer för nära andra känsliga områden i hjärnan, säger Patrick Vigren.

Laserablation används även vid behandling av små hjärntumörer, och jämfört med öppen kirurgi är metoden mycket skonsammare. Patienten sys med några få stygn i huvudet och kan i allmänhet åka hem dagen efter ingreppet.

– Risken för komplikationer är betydligt mindre. Och skulle vi behöva följa upp laserablationen med vanlig kirurgi, så är fördelen att lasern inte orsakar någon ärrvävnad som vi då behöver ta hänsyn till, säger Patrick Vigren.

Hoppas på samarbete

Ungefär 20 000 svenskar har någon form av behandlingsresistent epilepsi, och nationellt så handlar det om cirka 30 personer per år som kan vara aktuella för laserbehandling på grund av TLE.

– Eftersom vi ligger i framkant så hoppas jag att vi ska göra fler behandlingar här i Linköping. Sahlgrenska i Göteborg och Karolinska i Stockholm har också arbetat med laserablation, och min förhoppning är att vi ska kunna samarbeta kring detta, säger Patrick Vigren.

Mer information

Bättre vaccineffekt vid fler B-celler hos MS-patienter

MS-patienter behandlade med rituximab får bättre effekt av covid-19-vaccin om halten av B-celler är högre. Det visar en ny studie från Uppsala universitet som publiceras i tidskriften JAMA Network Open. Hos patienter med B-celler på 40/µL (mikroliter) eller mer, bildade 9 av 10 patienter en skyddande nivå av antikroppar, medan det var betydligt färre bland dem som hade lägre nivåer.

Peer-review/observational/human tissue samples

Andreas Tolf, foto Ann Westermark

– I vår studie var B-cellsnivån hos patienter med rituximab den enda faktorn som påverkade förmågan att bilda antikroppar efter vaccinationen. Tidigare har man utgått från att det räckt med att vänta en viss tid efter rituximab-behandlingen för att vaccinet skulle få bra effekt. Men för att öka chansen att vaccinet ska få kroppen att bilda antikroppar behöver man alltså först mäta nivån av B-celler och säkerställa att de är tillräckligt många, säger Andreas Tolf, doktorand i experimentell neurologi vid Uppsala universitet och läkare på Akademiska sjukhuset och en av artikelns försteförfattare.

I Sverige är rituximab den vanligaste medicinen mot multipel skleros, MS, men den används också mot många andra sjukdomar. Läkemedlet ges som droppbehandling, vanligen en till två gånger per år, och har en dokumenterat bra effekt när det gäller att bromsa MS. Behandlingen slår ut kroppens B-celler, som är viktig del av vårt immunförsvar men som också bidrar till sjukdomsprocessen vid MS. Behandlingen ökar därför risken för patienterna att drabbas av allvarliga infektioner, som exempelvis covid-19. Att ha låga nivåer av B-celler gör också att det blir svårare för kroppen att bilda skyddande antikroppar mot virus och bakterier, som är grundsyftet med vaccinationer. I det här fallet SARS-CoV-19-virusets S-protein.

Forskare vid Uppsala universitet och Akademiska sjukhuset har undersökt hur MS-patienter med rituximab-behandling reagerar på vaccination mot covid-19. Syftet var att ta reda på vilken nivå av B-celler som är optimal för att patienten ska kunna bilda en tillräckligt stor mängd antikroppar efter vaccination.

Totalt analyserades blod från 67 personer med MS, varav 60 hade pågående behandling med rituximab, och 7 skulle påbörja behandling efter sin covid-19-vaccination. Blodprover togs före och efter vaccinationen för att bland annat undersöka halten B-celler och antikroppar mot SARS-CoV-2. Patienterna fick två doser av Pfizers covidvaccin Comirnaty, med verksamma ämnet tozinameran.

Resultaten visar att nivåerna av B-celler varierade mycket bland deltagarna. Ju längre tid en patient hade behandlats med rituximab, desto längre tid tog det för dess B-celler att återhämta sig. För en del tog det över ett år innan B-cellerna började komma tillbaka.

De patienter som svarade bäst på vaccinet och bildade en tillräckligt hög nivå av antikroppar hade i genomsnitt 51 B-celler per mikroliter, µL, före vaccinationen. För gruppen som inte kom upp i tillräcklig mängd var genomsnittet 22 B-celler/µL.

– Det var en brytpunkt vid en nivå av B-celler på 40/µL eller mer, bildade 90 procent skyddande nivå av antikroppar. Av de patienter som var under pågående MS-behandling med rituximab var det 72 procent som bildade en tillräckligt hög nivå av antikroppar. Bäst effekt med högst andel antikroppar hade de som aldrig hade behandlats med rituximab, säger Anna Wiberg, forskare i klinisk immunologi vid institutionen för immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet och en av artikelns försteförfattare.

Forskarna har också undersökt T-cellernas förmåga att reagera mot viruset. Där fanns det ingen skillnad mellan de som behandlades med rituximab och de som aldrig fått behandling.

T-cellernas förmåga reagera mot viruset var dock lika kraftfullt hos dem som hade fått behandling. Inte heller nivån av B-celler före vaccination påverkade T-cellssvaret, vilket talar för att alla patienter kan ha en viss nytta av vaccinationen, även om man inte bildar antikroppar.

Här hittar ni artikeln

Operationer i magnetkamera ger säkrare ingrepp i hjärnan

Skånes universitetssjukhus har utfört fyra operationer när patienter ligger i en magnetkamera. Den nya tekniken betyder att neurokirurgiska operationer och andra känsliga ingrepp nu kan utföras med större precision och därmed ökad säkerhet för patienten.

Vid det första ingreppet gjordes en provtagning av en svåråtkomlig hjärntumör. Vid andra operationen utfördes en så kallad DBS, Deep Brain Stimulation. Då sätts elektroder in i hjärnan för att blockera störningar som orsakar olika skaksjukdomar, till exempel Parkinsons sjukdom. Två exempel på operationer där metoden får stor betydelse.
– Vi är väldigt glada över att nu kunna operera våra patienter i en magnetkamera. Operationerna har varit lyckade och fungerade precis så som vi hoppats. För mig som kirurg betyder det att jag kan vara helt säker och på att de elektroder jag sätter in i hjärnan hamnar exakt rätt. Vi pratar om tiondels millimetrar. Metoden är dessutom säkrare för patienten, säger Hjálmar Bjartmarz, överläkare inom neurokirurgi.

Först i Sverige
Det är första gången metoden utförs i Sverige och en av de första gångerna utanför USA, där patienter under flera år framgångsrikt opererats i en magnetkamera.

Den största utmaningen är att utföra ingrepp i ett starkt magnetfält. Operationsinstrument och annan utrustning i metall kan inte användas eftersom maskinen drar till sig magnetiska föremål i hög hastighet. Det i sig kan orsaka skador på både personal och patient. Att se till att operationen kan utföras i en säker miljö har därför krävt mycket förberedelsetid, planering och omfattande säkerhetsanalyser.

Men tack vare det starka magnetfältet och radiovågor kan magnetkameran avbilda kroppens organ med högre precision och bättre kvalitet – en teknik som gör metoden särskilt lämpad för ingrepp i hjärnan.

Mer patientsäkert
Magnetröntgen används redan nu vid operationer som kräver extra precision. Men eftersom kameran inte finns i operationslokalen, behöver patienten flyttats mellan olika salar och våningar.
– Att transportera den sövda patienten fram- och tillbaka innebär såklart en risk. Tack vare att vi kan operera under tiden patienten befinner sig i magnetkameran, blir metoden säkrare för patienten. Vi kan också direkt se om all tumörvävnad försvunnit.

Överläkare Hjálmar Bjartmarz har utfört de första ingreppen som gjorts i Sverige.

I många fall har det inte varit möjligt att undersöka patienten med magnetkamera i samband med operationen. Därför har efterkontroll med magnetkamera gjorts först en tid efter operationen. Det har i vissa fall resulterat i att patienten tvingats genomgå ytterligare en operation eftersom magnetkameran mycket tydligare ser om det till exempel finns kvar mer tumörvävnad.Fler operationer
Inom kort kommer metoden också att användas vid en ny studie som använder laserkirurgi för att ta bort hjärntumörer. Att operera patienter inne i en magnetkamera kommer att bli allt vanligare.
– Vi ligger långt framme inom detta område och jag är övertygad om att operationer i magnetkamera i framtiden kommer att utveckla vården inom allt fler områden, säger Hjálmar Bjartmarz.

Fakta:

MR-kamera kallas i dagligt tal för magnetkamera och är en förkortning av Magnetisk resonanstomografi.
Magnetfältets styrka mäts i enheten tesla. De flesta kameror inom vården ligger på 1,5 testa. Den kamera som används under operation håller 3 tesla.
En del sjukhus använder en liknande metod med så kallade hybridsal där en portabel magnetkamera kan rullas in på salen för att kontrollera ingreppet före och efter operationen.
Operationen på Skånes universitetssjukhus utförs i det undersökningsrum där den stora magnetkameran är placerad. Därför byggs ett sterilt ”tält” runt patienten för att efterlikna de förhållanden som råder i ett traditionellt operationsrum.