Vetenskap & Hälsa

Johan Nilsson: Avancerade datorer hittar rätt hjärta

2010-10-19
Johan Nilsson
Johan Nilsson. Foto: Roger Lundholm

En hjärttransplantation måste gå fort. Nu tar forskarna hjälp av avancerade datorer för att hitta bästa möjliga hjärta till den som ska opereras.

– Vi har högst fyra timmar på oss från att hjärtat har tagits ut från donatorn till att det har börjat slå i vår patient, berättar hjärtkirurgen Johan Nilsson. Det gäller att snabbt göra så många tester som möjligt för att hitta rätt organ till rätt patient.

Den forskargrupp som Johan Nilsson tillhör ligger i frontlinjen i Sverige när det gäller att använda nya datorsystem och ett nytt tänkande inom den medicinska forskningen.

En förutsättning för att forskningen har varit så framgångsrik är att den bedrivs tvärvetenskapligt.

Johan Nilsson står för den medicinska kompetensen. Mattias Ohlsson är forskare på institutionen för teoretisk fysik vid Lunds universitet och bidrar med sin kunskap om artificiell intelligens hos datorer. Och Peter Höglund är docent inom klinisk kemi och farmakologi med lång erfarenhet av statistiska frågeställningar.

Hjälpa läkaren välja rätt organ vid transplantationer

– Det viktigaste för vår forskning just nu är att utveckla vår datormodell så att vi kan hjälpa läkare som ska transplantera hjärtan med ytterligare beslutsstöd när det gäller att välja ut det hjärta som har bäst förutsättningar att fungera bra vid en hjärttransplantation, säger Johan Nilsson.

Forskargruppen räknar med att inom tre år ha tagit fram en datormodell som genom avancerade statistiska beräkningar kan ta fram förslag på vilka patienter ett hjärta passar för och vilka patienter man inte alls bör transplantera hjärtat till.

– Vi arbetar med så kallad artificiell intelligens som enkelt uttryckt innebär att ju mer data som vi förser datorn med desto bättre blir den på att analysera svaren och hitta komplexa samband. Nu tycker vi att vi har hittat en modell som ligger väldigt nära verkligheten.

Avancerade statistiska beräkningar

Den datormodell som Johan Nilsson och hans kollegor håller på att utveckla ”ringar” in parametrar, olika data, som datorn märker hör samman på något sätt. På så sätt kan datorn hitta komplicerade samband – till exempel mellan vikt, ålder, kön, blodgrupp, HLA-typ* och så vidare. Se bilden nedan.

statistisk modell för att hitta komplexa samband
Till skillnad från traditionella statistiska modeller som bara kan hantera så kallade linjära samband (se bild a) kan den modell som Johan Nilsson arbetar med hitta mer komplexa samband (se bild b).

– Till att börja med kommer vi att använda metoden för att utvärdera register från lång tid tillbaka och med stora patientgrupper för att se om de organ som valdes ut för transplantation verkligen var de bästa. På så sätt kan vi utvärdera våra tidigare beslut och ständigt bli bättre på att hitta rätt organ till rätt person vid en transplantation.

Den här tekniken har man nu också börjat använda inom vissa andra medicinska områden. Man kan exempelvis analysera röntgenbilder för att hitta cancer i ett tidigt stadium eller vid tolkning av EKG. Metoden skulle också kunna användas inom en mängd andra områden där vanliga statistiska metoder inte räcker till när data ska analyseras.

Text: NINA HULT

* HLA-systemet (human leukocyte antigen) har avgörande betydelse för om en transplantation ska bli lyckosam. HLA-systemet är en del av immunsystemet och hjälper kroppen att skilja på vilka celler som är de egna och vilka som är främmande. Utseendet på proteinerna i HLA-systemet varierar lite mellan olika människor och det är därför viktigt att hitta en donator med ett HLA-system som är så likt som möjligt. Det är störst chans att nära släktingar har ett liknande HLA-system.